大长径比插铣减振刀杆性能研究

发布时间：2019-09-25 05:20

【摘要】：近年来,国家对航空航天、水电能源等行业越来越重视。以水利发电中水轮机为例,如何快速、高效、经济的制造出结构复杂,材料去除率高的零部件,这是整个国家制造业水平的一个体现。针对此种情况,插铣这种高效的加工方式被广泛的应用。与其它加工方式比,插铣加工更能满足复杂曲面,结构复杂零件的加工要求。水轮机在流道加工时,需要长径比14.9:1的插铣刀刀柄。由于长径比过大,在加工过程中极易产生振动,在大余量切削时,刀片破损严重,还会产生噪声等一系列危害。为了能让插铣能更好的应用在制造行业,解决在加工中振动大的问题。本文做了以下研究:首先,通过对振动的成因及控制方法进行分析,找出在插铣加工中主要涉及的振动类型,分析其减振机理,优选减振模型。建立所要研究的刀杆模型并对其进行简化,对简化后的理论模型进行分析,分析出影响振动的主要参数。其次,对减振系统进行整体结构设计。利用悬臂梁简化法,计算出刀杆质量比。并运用仿真软件,对内部主要结构进行仿真分析,确定减振系统主要结构参数。再次,进行插铣加工实验,采集插铣加工参数,通过正交实验分析出影响振动的主要切削参数。用遗传算法优化参数,针对优化结果进行实验验证。最后,利用有限元仿真的方法,进行三种型号刀杆动力学仿真分析,观察模态和频响特性。对刀杆内部结构进行仿真分析,得出主要结构参数对减振效果的影响规律。做切削实验,验证仿真结果的准确性。本文所设计的减振刀杆通过实验检测,可以达到预期的减振效果,为以后减振刀杆的改进优化提供了参考。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG54

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本文编号：2541265