外圆旋风铣削机床动态设计方法研究

发布时间：2017-09-08 04:05

  本文关键词：外圆旋风铣削机床动态设计方法研究

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【摘要】：当今工业领域迅速发展,对于以螺杆泵、螺杆马达转子为代表的细长轴类零件的需求不断增加,这类零件广泛应用于石油工业领域,加工精度和产品质量的要求也越来越高,将先进的旋风铣削加工技术应用于细长轴类零件的加工,成为了一种解决以往细长轴类零件加工中所存在问题的有效途径。本文提出的外圆旋风铣削机床是一种将旋风铣削技术应用于加工细长轴类零件的新型机床,通过控制旋风铣头相对于工件的偏心量及转速,用于加工单头螺杆、双头螺杆及外圆表面,并且在深入分析和研究了现有旋风铣削机床双固定跟刀架工作原理和机械结构工作弊端的基础上,创新性的提出的一种双旋转中心架,并将其应用于该机床,本文将对该机床进行动态特性分析。首先,说明了旋风铣削技术和机床结构动态特性设计领域的国内外研究现状,介绍了应用于机床结构动态特性分析方面的有限元分析理论,以及外圆旋风铣削机床的结构特点、加工原理和加工过程等方面的内容。其次,对机床的关键部件中心架体部分和床身部分进行了动态特性研究,得出其固有频率,并从床身内部筋板布局的角度出发,对机床结构进行了优化设计,除此之外,本文分析了外圆旋风铣削机床在加工过程中的切削稳定性情况,分别建立了工件在不同支撑方式下的有限元模型,得出了工件在不同支撑方式下的振动特性,并对不同的支撑方式的性能进行了对比分析。
【关键词】：外圆旋风铣床 细长轴 动态设计 切削稳定性
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG54
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 选题背景8
• 1.2 课题的提出及研究意义8-9
• 1.3 国内外对旋风铣削加工技术的研究现状9-11
• 1.3.1 国外对旋风铣削加工技术的研究现状9-11
• 1.3.2 国内对旋风铣削加工技术的研究现状11
• 1.4 国内外关于机床动态设计方面的研究现状11-13
• 1.4.1 国外关于机床动态设计方面的研究现状12
• 1.4.2 国内对于机床动态设计方面的研究现状12-13
• 1.5 课题的主要内容与研究方法13-15
• 第2章 应用有限元理论进行机床结构动态设计的理论基础15-21
• 2.1 有限元分析的基本原理15-16
• 2.2 动力学分析的基本理论16-19
• 2.2.1 模态分析的基本理论18-19
• 2.2.2 谐响应分析的基本理论19
• 2.3 本章小结19-21
• 第3章 外圆旋风铣削机床结构及工作原理21-25
• 3.1 外圆旋风铣削机床的技术背景21
• 3.2 外圆旋风铣削机床的结构与布局21-23
• 3.3 外圆旋风铣削机床的加工过程23
• 3.4 本章小结23-25
• 第4章 基于有限元法的外圆旋风铣床关键部件动态设计与分析25-41
• 4.1 有限元法分析的步骤25
• 4.2 基于有限元法的外圆旋风铣床中心架体动态设计与分析25-29
• 4.2.1 中心架体有限元模型的建立25-26
• 4.2.2 中心架体有限元模型边界条件的设定26-27
• 4.2.3 中心架体部分的模态分析27-29
• 4.3 基于有限元法的外圆旋风铣床床身动态设计与分析29-34
• 4.3.1 床身有限元模型的建立29-30
• 4.3.2 床身有限元模型边界条件的设定30
• 4.3.3 床身部分的模态分析30-34
• 4.4 床身部分的优化设计34-40
• 4.4.1 机械结构优化设计基本理论34-36
• 4.4.2 通过改变筋板结构对床身结构进行优化设计36-40
• 4.5 本章小结40-41
• 第5章 细长轴类零件的外圆旋风铣削加工稳定性研究41-55
• 5.1 细长轴零件的轴线弯曲描述42-43
• 5.2 外圆旋风铣削载荷下细长轴零件振动响应的研究43-45
• 5.3 卡盘-顶尖支撑状态下的铣削系统技术特点分析45-46
• 5.4 双固定跟刀架支撑状态下的铣削系统有限元仿真与分析46-49
• 5.4.1 双固定跟刀架支撑方式的技术特点46-47
• 5.4.2 双固定跟刀架支撑方式有限元模型的建立47-48
• 5.4.3 双固定跟刀架支撑方式的有限元结果分析48-49
• 5.5 双旋转中心架支撑状态下的铣削系统有限元仿真与分析49-51
• 5.5.1 双旋转中心架支撑方式的技术特点49
• 5.5.2 双旋转中心架支撑方式有限元模型的建立49-50
• 5.5.3 双旋转中心架支撑方式的有限元结果分析50-51
• 5.6 两种支撑方式的对比与分析51-52
• 5.7 针对于不同跨距下双旋转中心架稳定性的探究52-53
• 5.7.1 跨距的设定及有限元分析52
• 5.7.2 结果的分析与研究52-53
• 5.8 本章小结53-55
• 第6章 结论与展望55-56
• 参考文献56-59
• 在学研究成果59-60
• 致谢60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：811763