本文關(guān)鍵詞：球頭銑刀切削加工表面形貌預(yù)測與仿真

  更多相關(guān)文章： 計(jì)算機(jī)仿真 數(shù)控加工 表面形貌 Biharmonic樣條曲面

【摘要】：數(shù)控加工是現(xiàn)代工業(yè)中的標(biāo)志性加工技術(shù),在航空航天、運(yùn)載工具、能源動力等領(lǐng)域的復(fù)雜曲面類零件加工中占據(jù)著主導(dǎo)地位。目前,傳統(tǒng)的數(shù)控加工方法大都將復(fù)雜零件的數(shù)控加工簡化為銑刀的柱面或球面銑削,忽略銑刀實(shí)際物理刃形、主軸旋轉(zhuǎn)、刀具擺動等因素對零件表面成形精度的影響,導(dǎo)致很難根據(jù)傳統(tǒng)的簡化殘差計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)對加工表面精度的精確控制。本文主要圍繞這一問題展開研究,以期通過對復(fù)雜曲面加工過程的真實(shí)模擬,實(shí)現(xiàn)對加工表面形貌的準(zhǔn)確預(yù)測,為加工參數(shù)的合理選擇提供依據(jù)。首先,建立球頭銑刀刀具坐標(biāo)系,根據(jù)銑刀定螺旋角與刀刃刃口經(jīng)線之間的關(guān)系,建立刀具刃線的數(shù)學(xué)表達(dá)式。分析切削加工過程中刀具軸回轉(zhuǎn)偏心誤差產(chǎn)生的原因,在此基礎(chǔ)之上,建立相應(yīng)的回轉(zhuǎn)偏心誤差模型�？紤]加工過程中刀具軸傾斜加工、刀具切削進(jìn)給方式等工藝對工件表面形貌的影響。最后,建立球頭銑刀刃線上任意點(diǎn)相對工件運(yùn)動的軌跡方程。其次,在分析刀具刃線上任意點(diǎn)的運(yùn)動規(guī)律以及刀具切削工件的過程之后,針對過往的研究在判斷刀具切削刃與工件表面切削關(guān)系過程中需要使用數(shù)值逼近的傳統(tǒng)方法,提出首先利用Biharmonic樣條曲面插值技術(shù)獲取刀具切削刃加工過程中形成的空間掃掠包絡(luò)面,然后使用布爾運(yùn)算判斷該掃掠面與工件表面法矢的切削關(guān)系,通過更新表征工件表面的數(shù)組,獲得工件加工完成之后的表面形貌。文中為了驗(yàn)證本文提出的球頭銑刀加工工件表面形貌預(yù)測模型的正確性,設(shè)計(jì)幾組加工實(shí)驗(yàn),通過比較實(shí)際加工實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算機(jī)仿真預(yù)測結(jié)果,完成表面形貌預(yù)測模型的驗(yàn)證。最后,利用本文提出的表面形貌預(yù)測模型,針對球頭銑刀切削過程中常用的加工參數(shù)進(jìn)行仿真模擬分析。根據(jù)仿真結(jié)果,繪制出在該參數(shù)變化情況下,工件表面粗糙度參數(shù)變化規(guī)律曲線,并對仿真參數(shù)規(guī)律變化曲線,做出原因分析。
【關(guān)鍵詞】：計(jì)算機(jī)仿真 數(shù)控加工 表面形貌 Biharmonic樣條曲面
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG547
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 背景9-10
• 1.2 數(shù)控加工仿真技術(shù)10
• 1.3 表面形貌綜述10-13
• 1.4 表面形貌研究方法13-14
• 1.5 本文研究內(nèi)容14
• 1.6 小結(jié)14-15
• 2 球頭銑刀加工工件表面形貌預(yù)測15-37
• 2.1 引言15-17
• 2.2 球頭銑刀運(yùn)動過程分析17-31
• 2.2.1 球頭銑刀數(shù)學(xué)建模17-20
• 2.2.2 刀具軸偏心對工件表面形貌的影響20-22
• 2.2.3 刀具傾斜對加工過程影響22-24
• 2.2.4 銑削刀具的進(jìn)給方式24-27
• 2.2.5 工件坐標(biāo)系下刀刃的一般表達(dá)式27-28
• 2.2.5 切削過程分析28-31
• 2.3 Biharmonic樣條曲線曲面31-33
• 2.3.1 Biharmonic樣條曲線曲面31
• 2.3.2 Biharmonic樣條曲線曲面介紹31-33
• 2.4 計(jì)算機(jī)仿真步驟33-34
• 2.5 仿真案例展示34-36
• 2.6 小結(jié)36-37
• 3 計(jì)算機(jī)仿真加工與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證37-46
• 3.1 引言37
• 3.2 仿真加工37-39
• 3.2.1 UG NX 8.0 CAM簡介37
• 3.2.2 UG CAM加工流程37-39
• 3.3 表面粗糙度39-40
• 3.4 實(shí)驗(yàn)條件40-41
• 3.5 實(shí)驗(yàn)加工與仿真結(jié)果41-45
• 3.6 小結(jié)45-46
• 4 影響球頭銑刀加工工件表面形貌因素分析46-58
• 4.1 引言46-47
• 4.2 刀具進(jìn)給切削速度47-49
• 4.3 刀具軸傾斜角49-53
• 4.4 刀具半徑53-54
• 4.5 刀具軸偏心誤差54-57
• 4.6 小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)士論文情況63-64
• 致謝64-65

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊樹寶;徐九華;傅玉燦;危衛(wèi)華;;切削置氫TC4鈦合金切削力及切削溫度的有限元分析[J];工具技術(shù);2011年06期

，

本文編號：858471