结晶器铜管内腔加工机床结构设计与工艺研究
发布时间：2022-01-07 16:46
连铸技术被广泛应用于钢铁行业,结晶器铜管是连铸机的主要成形部件,是具有弧度和锥度特征的复杂曲面零件,通常采用模具挤压成形法制造。为满足一些结晶器铜管单件小批量的制造需求,本文通过分析铜管零件的结构特点,采用机械加工方法,设计了一台结晶器铜管四轴加工的专用机床,并研究了其四轴数控加工的对刀与编程工艺,主要研究内容如下:根据结晶器铜管的结构工艺性分析结果,考虑专用机床的特点、设计成本和周期等因素,提出了基于TX611的总体设计方案。分析铜管的结构特点、尺寸公差和材质后,确定铜管内腔的表面成形方法和专用机床所需的成形运动,据此提出专用机床的设计要求,并确定总体设计方案和技术参数。设计方案分为刀具驱动系统、分度系统和进给系统三个部分,确定各方案的设计步骤,为专用机床的结构设计提供依据。依据专用机床的总体设计方案,设计了各系统的结构并得到了三维模型。采用间接驱动作为刀具驱动系统的驱动方式,考虑刀具的夹紧和同步带传动的特点设计其结构,根据切削功率、转矩和转速选择合适的主轴电机;采用直驱式分度作为分度系统的分度方式,考虑铜管的装夹和分度功能的实现方式设计其结构,根据加工过程中需要的扭矩选择合适的力矩...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 结晶器铜管加工
1.2.2 结晶器铜管修复
1.3 存在问题与研究内容
2 总体方案设计
2.1 结晶器铜管结构工艺性分析
2.1.1 结晶器铜管结构特点
2.1.2 结晶器铜管尺寸公差
2.1.3 结晶器铜管材质
2.2 专用机床运动分析及分配
2.2.1 表面成形方法和机床所需的成形运动
2.2.2 运动的分配
2.3 基于TX611 的总体设计方案
2.3.1 技术参数
2.3.2 专用机床结构设计方案
2.4 本章小结
3 专用机床结构设计
3.1 刀具驱动系统设计
3.1.1 刀具驱动方式
3.1.2 刀具驱动系统结构设计
3.1.3 主轴电机选型
3.2 分度系统设计
3.2.1 分度方式
3.2.2 分度系统结构设计
3.2.3 力矩电机选型
3.3 进给系统设计
3.3.1 Z向进给系统
3.3.2 X向进给系统
3.3.3 Y向进给系统
3.4 本章小结
4 基于ANSYS的刀杆有限元分析
4.1 有限元法与ANSYS软件概述
4.2 刀杆的静态特性分析
4.2.1 刀杆静态特性的基本概念
4.2.2 基于ANSYS的刀杆静力学分析
4.3 刀杆的动态特性分析
4.3.1 刀杆动态特性的基本概念
4.3.2 刀杆的模态分析
4.3.3 刀杆的谐响应分析
4.4 本章小结
5 专用机床工艺研究
5.1 铜管加工工艺
5.2 专用机床对刀方式
5.3 铜管内腔加工程序编制
5.4 基于VERICUT的加工仿真
5.4.1 加工仿真流程
5.4.2 专用机床运动学模型的构建
5.4.3 专用机床运动学模型参数的设置
5.4.4 铜管加工仿真过程及结果
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]加工中心进给交流伺服电机的选型与计算[J]. 范巍,范超毅. 机电技术. 2017(04)
[2]航空发动机双转子轴承试验机主轴动静态性能分析[J]. 吕彩霞,王连吉,李兴林,尹福刚,高秀娥. 轴承. 2016(08)
[3]异型深孔内腔曲面加工装置的分析与研究[J]. 张保平,关世玺,郑福祥,郭巨寿,张雪冬. 组合机床与自动化加工技术. 2016(01)
[4]球头铣刀刀具姿态对钛合金加工表面完整性的影响[J]. 谭靓,刘维伟,姚倡锋,任军学. 工具技术. 2015(12)
[5]超精密数控机床B旋转轴的可量化对刀方法[J]. Duong Cam Vinh,李朝将,李勇,高兴. 清华大学学报(自然科学版). 2014(11)
[6]TOM-L5641数控铣床伺服电机的选型与计算[J]. 刘彩霞. 包头职业技术学院学报. 2014(01)
[7]小方坯结晶器铜管的设计与制造[J]. 齐力军,王鑫荣. 河北企业. 2013(08)
[8]球头铣刀刀具姿态对铣削力影响的试验研究[J]. 金涛. 机械工程师. 2013(08)
[9]基于ANSYS Workbench的高速电主轴静动态性能分析[J]. 文怀兴,崔康. 组合机床与自动化加工技术. 2012(12)
[10]CGM6125车床数控化改造中滚珠丝杠的选型与计算[J]. 朱立锋,张树仁,李学光,王敏学. 长春理工大学学报(自然科学版). 2012(04)
硕士论文
[1]直驱式数控转台的设计及其可靠性研究[D]. 罗义.中南林业科技大学 2018
[2]方坯连铸结晶器流场与锥度的研究[D]. 李海燕.燕山大学 2016
[3]方坯结晶器加工装置导轨结构设计及分析研究[D]. 郑福祥.中北大学 2015
[4]结晶器异形内孔专用机床的研究与设计[D]. 李辉.沈阳理工大学 2014
[5]TH6363加工中心主轴的有限元分析与优化设计[D]. 茅启园.南京理工大学 2012
[6]高速精密气浮气动主轴的设计与研究[D]. 冯兴令.湖南大学 2012
[7]直驱式数控转台性能分析及结构设计[D]. 栾强利.山东轻工业学院 2011
[8]车铣复合加工机床虚拟样机的研究[D]. 王井.东北大学 2011
[9]基于有限元法的机床主轴特性分析与优化设计[D]. 于杨.东北大学 2011
本文编号：3574900
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 结晶器铜管加工
1.2.2 结晶器铜管修复
1.3 存在问题与研究内容
2 总体方案设计
2.1 结晶器铜管结构工艺性分析
2.1.1 结晶器铜管结构特点
2.1.2 结晶器铜管尺寸公差
2.1.3 结晶器铜管材质
2.2 专用机床运动分析及分配
2.2.1 表面成形方法和机床所需的成形运动
2.2.2 运动的分配
2.3 基于TX611 的总体设计方案
2.3.1 技术参数
2.3.2 专用机床结构设计方案
2.4 本章小结
3 专用机床结构设计
3.1 刀具驱动系统设计
3.1.1 刀具驱动方式
3.1.2 刀具驱动系统结构设计
3.1.3 主轴电机选型
3.2 分度系统设计
3.2.1 分度方式
3.2.2 分度系统结构设计
3.2.3 力矩电机选型
3.3 进给系统设计
3.3.1 Z向进给系统
3.3.2 X向进给系统
3.3.3 Y向进给系统
3.4 本章小结
4 基于ANSYS的刀杆有限元分析
4.1 有限元法与ANSYS软件概述
4.2 刀杆的静态特性分析
4.2.1 刀杆静态特性的基本概念
4.2.2 基于ANSYS的刀杆静力学分析
4.3 刀杆的动态特性分析
4.3.1 刀杆动态特性的基本概念
4.3.2 刀杆的模态分析
4.3.3 刀杆的谐响应分析
4.4 本章小结
5 专用机床工艺研究
5.1 铜管加工工艺
5.2 专用机床对刀方式
5.3 铜管内腔加工程序编制
5.4 基于VERICUT的加工仿真
5.4.1 加工仿真流程
5.4.2 专用机床运动学模型的构建
5.4.3 专用机床运动学模型参数的设置
5.4.4 铜管加工仿真过程及结果
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]加工中心进给交流伺服电机的选型与计算[J]. 范巍,范超毅. 机电技术. 2017(04)
[2]航空发动机双转子轴承试验机主轴动静态性能分析[J]. 吕彩霞,王连吉,李兴林,尹福刚,高秀娥. 轴承. 2016(08)
[3]异型深孔内腔曲面加工装置的分析与研究[J]. 张保平,关世玺,郑福祥,郭巨寿,张雪冬. 组合机床与自动化加工技术. 2016(01)
[4]球头铣刀刀具姿态对钛合金加工表面完整性的影响[J]. 谭靓,刘维伟,姚倡锋,任军学. 工具技术. 2015(12)
[5]超精密数控机床B旋转轴的可量化对刀方法[J]. Duong Cam Vinh,李朝将,李勇,高兴. 清华大学学报(自然科学版). 2014(11)
[6]TOM-L5641数控铣床伺服电机的选型与计算[J]. 刘彩霞. 包头职业技术学院学报. 2014(01)
[7]小方坯结晶器铜管的设计与制造[J]. 齐力军,王鑫荣. 河北企业. 2013(08)
[8]球头铣刀刀具姿态对铣削力影响的试验研究[J]. 金涛. 机械工程师. 2013(08)
[9]基于ANSYS Workbench的高速电主轴静动态性能分析[J]. 文怀兴,崔康. 组合机床与自动化加工技术. 2012(12)
[10]CGM6125车床数控化改造中滚珠丝杠的选型与计算[J]. 朱立锋,张树仁,李学光,王敏学. 长春理工大学学报(自然科学版). 2012(04)
硕士论文
[1]直驱式数控转台的设计及其可靠性研究[D]. 罗义.中南林业科技大学 2018
[2]方坯连铸结晶器流场与锥度的研究[D]. 李海燕.燕山大学 2016
[3]方坯结晶器加工装置导轨结构设计及分析研究[D]. 郑福祥.中北大学 2015
[4]结晶器异形内孔专用机床的研究与设计[D]. 李辉.沈阳理工大学 2014
[5]TH6363加工中心主轴的有限元分析与优化设计[D]. 茅启园.南京理工大学 2012
[6]高速精密气浮气动主轴的设计与研究[D]. 冯兴令.湖南大学 2012
[7]直驱式数控转台性能分析及结构设计[D]. 栾强利.山东轻工业学院 2011
[8]车铣复合加工机床虚拟样机的研究[D]. 王井.东北大学 2011
[9]基于有限元法的机床主轴特性分析与优化设计[D]. 于杨.东北大学 2011
本文编号：3574900
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3574900.html
