铝飞轮壳数控加工工艺优化及仿真

发布时间：2023-03-19 22:42

　　飞轮壳是汽车发动机与变速箱之间重要的连接部件,材质大多为铸铝和铸铁,属于多孔系的薄壁结构零件,关键部位设计精度要求较高。近些年,数控加工技术因其具备更高的加工精度、效率和灵活性已取代传统加工工艺而成为飞轮壳主要生产方法,并得到了广泛的应用。但某公司铝飞轮壳数控加工工艺仍存在诸多不合理之处,在加工过程中出现孔变形、切屑缠刀和铣面颤振等问题,严重影响了产品质量和生产效率。本文通过对原加工工艺进行分析,发现影响飞轮壳加工质量、制约加工效率的主要原因是镗Φ58铸造孔和088.7孔刀具和切削用量、铰Φ18.02孔加工工艺、丝锥材质以及铣缸体结合面和侧面刀具路径等方面不合理。经分析对比金刚石、硬质合金和高速钢材料特性,确定了镗刀、铰刀和丝锥所用刀具材质。优化设计新式镗、铰刀具结构,确定了刀具几何角度、刀片结构和数量。建立了面铣削加工系统动力学模型,对缸体结合面和侧面铣削工序进行现场锤击试验,利用CUTPRO切削动力学测试软件仿真计算系统颤振稳定域,求得无颤振下的主轴转速、进给速度和切削深度,为面铣削切削用量的选择提供理论依据。以优化后的刀具材质和结构为基础,在满足表面粗糙度、精度和断屑要求的前提下...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究技术现状
        1.2.1 飞轮壳自动化生产线技术发展现状
        1.2.2 数控加工刀具发展现状
        1.2.3 数控加工仿真技术发展现状
    1.3 本课题的研究内容
    本章小结
第二章 飞轮壳数控加工工艺方案分析
    2.1 飞轮壳零件特点
    2.2 原数控加工工艺分析
        2.2.1 原数控加工工艺安排
        2.2.2 工艺问题分析
    本章小结
第三章 刀具和切削用量优化
    3.1 刀具材质选择
        3.1.1 丝锥刀具材质选择
        3.1.2 镗、铰孔刀具材质选择
    3.2 刀具结构优化
        3.2.1 镗刀结构优化
        3.2.2 铰刀结构优化
    3.3 切削用量选择
        3.3.1 切削用量的选择原则
        3.3.2 优化刀具切削用量的选择
    本章小结
第四章 切削动力学测试
    4.1 建立数控铣床、刀具、飞轮壳系统动力学模型
        4.1.1 铣削加工稳定性研究
        4.1.2 铣削加工系统动力学建模
    4.2 数控铣床、刀具、飞轮壳系统动力学测试
        4.2.1 CUTPRO软件介绍
        4.2.2 测试方法
        4.2.3 测试条件
        4.2.4 测试对象
        4.2.5 测试现场
    4.3 第一台机床MYNX650/50立式加工中心-平面铣削测试结果
        4.3.1 颤振稳定域测试结果
        4.3.2 时域仿真测试结果
    4.4 第二台机床HX630i卧式加工中心测试结果
        4.4.1 颤振稳定域测试结果
        4.4.2 时域仿真
    本章小结
第五章 刀具路径优化仿真及实验验证
    5.1 刀具路径优化
        5.1.1 面铣削刀具切入类型优化
        5.1.2 面铣削刀具路径优化
    5.2 优化前后加工工艺仿真
        5.2.1 VERICUT软件介绍
        5.2.2 VERICUT仿真设置
        5.2.3 VERICUT仿真结果
    5.3 现场实验验证
        5.3.1 镗、铰孔实验
        5.3.2 螺纹孔攻丝实验
        5.3.3 缸体结合面和侧面铣削实验
    本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3766132