基于锥面刃磨法的新型麻花钻刃磨机虚拟样机的研究

发布时间：2021-04-25 06:09

　　孔加工是金属切削加工中最常见的工序,麻花钻作为孔加工的重要工具,在生产加工过程中大量消耗。我国的中小企业没有能精确刃磨出满足需要的刃磨设备,很多时候将麻花钻作为一次性使用刀具造成资源大量浪费。设计了一台针对麻花钻二次刃磨专用麻花钻刃磨机的虚拟样机,由于锥面刃磨法控制方式简单,应用广泛,因此以锥面刃磨法为基础对麻花钻虚拟样机进行设计。研究了锥面刃磨法刃磨参数对钻尖几何角度的影响。首先,利用新方法对直线主切削刃麻花钻进行建模,在三维软件中对钻尖几何角度进行测量;其次,在Matlab中对麻花钻后角进行求解,结合计算结果分析钻尖几何角度变化;最后,基于AdvantEdge对不同材料进行钻削仿真实验,针对加工不同材料过程中,分析了钻尖几何参数对加工工艺的影响,对麻花钻在钻削过程中进行了参数优化,并给出加工不同材料时,麻花钻刃磨参数优化推荐值。根据锥面刃磨原理设计新型麻花钻刃磨机的虚拟样机。设计了平面传动机构实现虚拟内锥面刃磨,将砂轮高速自转和实现虚拟内锥面的低速公转分开实现,通过调整砂轮轴线位置和虚拟内锥面轴线位置,实现偏距e的调节。建立虚拟样机的三维模型,并对装配好的虚机样机进行了全局干涉分析... 

【文章来源】：陕西理工大学陕西省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究的目的和意义
    1.3 麻花钻刃磨国内外的研究现状
        1.3.1 国内外研究现状
        1.3.2 麻花钻刃磨装置的发展现状
    1.4 论文的主要工作及创新之处
        1.4.1 论文的主要工作
        1.4.2 创新之处
    1.5 本章小结
第2章 麻花钻的建模及锥面刃磨法对钻尖几何参数的影响
    2.1 引言
    2.2 直线主切削刃磨麻花钻的建模
    2.3 麻花钻钻尖几何参数的测量
        2.3.1 麻花钻主切削刃上测量坐标系建立
        2.3.2 麻花钻主切削刃上后角测量
        2.3.3 麻花钻主切削刃上前角测量
        2.3.4 麻花钻主切削刃上前角和后角比较分析
        2.3.5 刃磨参数对钻尖几何角度影响规律
    2.4 Matlab中对外缘后角的求解
        2.4.1 锥面刃磨法刃磨参数对后角求解理论
        2.4.2 Matlab软件中建立麻花钻后刀面数学模型及后角求解
    2.5 本章小结
第3章 麻花钻刃磨参数对钻削性能的影响及刃磨参数确定
    3.1 引言
    3.2 仿真实验设计
        3.2.1 实验方法
        3.2.2 实验参数设置
        3.2.3 实验结果处理
    3.3 锥面刃磨法刃磨参数对钻削性能的影响
        3.3.1 刃磨参数对钻尖Mises应力的影响
        3.3.2 刃磨参数对钻尖温度的影响
        3.3.3 刃磨参数对刀具转矩影响
        3.3.4 刃磨参数对刀具轴向力影响
    3.4 本章小结
第4章 新型麻花钻刃磨机虚拟样机的设计
    4.1 引言
    4.2 新型麻花钻刃磨机虚拟样机传动机构
    4.3 新型麻花钻刃磨机零部件的设计及选型
        4.3.1 砂轮设计及砂轮回转中心计算
        4.3.2 传动机构齿轮的设计
        4.3.3 传动机构各零部件的三维建模
        4.3.4 主轴电机的选用
        4.3.5 偏距e调节及自锁计算
        4.3.6 导轨的设计
    4.4 虚拟样机的装配及干涉分析
    4.5 本章小结
第5章 麻花钻刃磨机虚拟样机的仿真
    5.1 引言
    5.2 Adams广义坐标系下运动方程和动力方程求解理论
        5.2.1 Adams广义坐标系下运动方程求解理论
        5.2.2 Adams广义坐标系动力方程求解理论
    5.3 Adams中建立虚拟样机
        5.3.1 虚拟样机模型简化
        5.3.2 Adams中对虚拟样机传动机构约束
    5.4 虚拟内锥面传动机构运动学求解
        5.4.1 虚拟内锥面传动机构运动学分析
        5.4.2 Adams中对虚拟样机传动机构运动学仿真
    5.5 虚拟内锥面传动机构动力学求解
    5.6 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
攻读硕士期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国刀具行业：努力转型 满足中高端市场需求[J]. 张芳丽.  世界制造技术与装备市场. 2019(05)
[2]麻花钻锥面后刀面线切割成形试验研究[J]. 高飞,白海清,沈钰.  机械设计与制造. 2019(03)
[3]基于内锥面刃磨法的麻花钻参数化设计[J]. 韩晶旺,胡亚辉,张旭,徐先纯,岳林.  工具技术. 2018(09)
[4]麻花钻几何参数对钛合金钻削性能的影响[J]. 沈钰,白海清.  工具技术. 2018(04)
[5]标准麻花钻三维实体建模的研究[J]. 沈钰,白海清,王磐.  现代制造工程. 2018(03)
[6]高速钢麻花钻横刃的修磨分析[J]. 朱捷寅.  工具技术. 2017(09)
[7]基于MATLAB与VB混合编程的麻花钻仿真[J]. 郭天骏,赵鸿生.  工具技术. 2017(09)
[8]麻花钻三维建模及切削刃几何参数研究[J]. 施志辉,冯立伟.  机械制造. 2017(06)
[9]Creo二次开发参数化设计与自动装配的应用研究[J]. 胡友安,郭祖达.  机电信息. 2017(09)
[10]三维软件Creo在机械设计领域应用及推广[J]. 卢夙愿,杨铭.  南方农机. 2017(04)

博士论文
[1]虚拟样机建模技术与协同装配方法研究[D]. 徐延宁.山东大学 2006

硕士论文
[1]钛合金车削加工刀具磨损建模技术研究及预测分析[D]. 唐柏清.西安理工大学 2019
[2]钢轨材料铣削有限元仿真及加工参数优化研究[D]. 唐尚.湖南大学 2018
[3]CBN-WC-10Co刀具材料磨削机理研究[D]. 梁昶.长沙理工大学 2017
[4]基于Creo Parametric的三维标注系统的设计与实现[D]. 何东.西安电子科技大学 2015
[5]基于三并联数控刃磨机床的复杂螺旋面钻尖刃磨技术的研究及其优化[D]. 英璐.东北大学 2014
[6]三维虚拟仿真关键技术和示范应用[D]. 徐健.江西师范大学 2013
[7]潜孔钻机钻臂运动学、动力学研究及优化设计[D]. 吴双斌.中南大学 2011
[8]麻花钻结构参数及刃磨方法的研究[D]. 时林.江南大学 2006



本文编号：3158856