三棱圆锥刀柄车铣复合加工及检测技术的研究

发布时间：2017-07-30 06:04

  本文关键词：三棱圆锥刀柄车铣复合加工及检测技术的研究

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【摘要】：随着制造业的发展,越来越多的数控机床配备三棱圆锥刀柄,以满足高速、高精度、稳定切削的加工要求,因此有必要对其加工、检测进行深入的研究。相对其他高速工具系统,三棱圆锥刀柄的研究相对较晚,参考材料很少,而其特殊的结构决定了研究内容较多。本文主要研究了刀柄加工工艺及检测方法,主要内容如下:首先,依据ISO26623三棱圆锥刀柄国际标准,研究了三棱圆锥刀柄联接、结构特点及工作原理,综述了三坐标测量机国内外发展情况,分析了三棱圆锥刀柄测量技术的研究情况。其次,推导了三棱圆锥刀柄轮廓的曲线方程,基于UG进行刀柄三维建模。采用车铣加工技术作为刀柄加工方案,对于三棱轮廓曲线采用极坐标插补功能进行加工,编制数控程序时根据曲线公式计算出节点坐标。再次,参考普通刀柄工艺,编制三棱圆锥刀柄车铣加工工艺。通过DEFORM软件进行铣削仿真,根据后处理后的切削力、切削温度及实际加工能力选定合理的切削参数。按照编制好的加工工艺及切削参数进行实验。然后,三棱圆锥刀柄检测原理分析。确定测量基准,通过分析刀柄标准图纸,确定六组检测尺寸,比较分析了六组尺寸一般检测方式与三坐标检测方式。选定三棱轮廓上合理测量点,通过MATLAB软件对测得的点的空间坐标值进行拟合,得到三棱轮廓轨迹曲线的数学表达式。在三棱轮廓线上及法兰面上选取适当点,通过数学运算得出三坐标测量机评定轮廓度、平面度的原理。最后,三棱圆锥刀柄检测的实验。阐述了建立坐标系的方法,装夹工件,按顺序检测,评定平面度、轮廓度、偏心距e、直线度、距离检测、锥度θ、圆弧面等元素的误差,验证刀柄的加工工艺及切削参数。
【关键词】：三棱圆锥刀柄 车铣加工 检测 轮廓度 仿真
【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】：2016
【分类号】：TG65
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义10-11
• 1.2 三棱圆锥刀柄工具系统11-15
• 1.2.1 高速切削中的刀柄技术11-12
• 1.2.2 三棱圆锥柄的特点12-14
• 1.2.3 三棱圆锥柄国内外研究情况14-15
• 1.3 测量技术现状15-19
• 1.3.1 三坐标测量机现状15-18
• 1.3.2 三棱圆锥刀柄测量技术的发展18-19
• 1.4 本研究的来源及主要内容19-20
• 第2章 三棱圆锥刀柄轮廓曲线模型及切削仿真20-37
• 2.1 三棱圆锥刀柄的结构和工作原理20-21
• 2.1.1 三棱圆锥刀柄的结构20
• 2.1.2 三棱圆锥刀柄的工作原理20-21
• 2.2 三棱圆锥刀柄轮廓曲线的数学模型21-26
• 2.2.1 三棱圆锥刀柄轮廓曲线方程21-23
• 2.2.2 三棱圆锥刀柄几何建模23
• 2.2.3 三棱圆锥刀柄轮廓曲线数控加工的方法23-26
• 2.3 车铣加工三棱圆锥刀柄工艺设计26-34
• 2.3.1 三棱圆锥刀柄工艺发展分析26-28
• 2.3.2 三棱圆锥刀柄加工工艺28-31
• 2.3.3 三棱圆锥刀柄切削加工仿真31-34
• 2.4 三棱圆锥刀柄切削实验及分析34-35
• 2.5 本章小结35-37
• 第3章 三棱圆锥刀柄检测分析37-55
• 3.1 三棱圆锥刀柄检测原理37-40
• 3.1.1 检测原理及基准37-38
• 3.1.2 检测设备38-40
• 3.2 三棱圆锥刀柄关键尺寸检测分析40-48
• 3.2.1 检测元素40-42
• 3.2.2 测量元素的传统检测与三坐标检测42-48
• 3.3 平面三棱轮廓线测量与拟合48-49
• 3.4 三棱锥体轮廓度的测量49-54
• 3.4.1 轮廓度测量49-52
• 3.4.2 法兰面平面度测量52-54
• 3.5 本章小结54-55
• 第4章 三棱圆锥刀柄测量实验55-67
• 4.1 坐标系建立55-57
• 4.2 半径补偿与余弦误差57-59
• 4.3 自动测量方法59-60
• 4.4 三棱圆锥刀柄测量实验60-66
• 4.5 本章小结66-67
• 结论67-68
• 参考文献68-71
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文及专利71-72
• 致谢72

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