三维复杂槽型可转位刀片断屑机理及参数化设计研究

发布时间：2017-09-20 10:18

  本文关键词：三维复杂槽型可转位刀片断屑机理及参数化设计研究

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【摘要】：切削加工正在向高速化、高精度化和自动化的方向发展。长而不断切屑严重影响切削加工过程的正常进行,如何控制切屑形成,使之有规律地卷曲并折断是提高车削自动化生产系统加工效率的关键。采用硬质合金可转位刀片断屑槽进行断屑是目前应用最广泛的一种断屑方法,使用合适的断屑槽,能使切屑可靠合理的折断,保证加工系统正常运行,提高生产效率。可见,断屑槽在车削过程中起着重要的作用,断屑槽型的设计不但要保证设计的准确性,更要保证设计的效率。利用UG二次开发技术对可转位刀片断屑槽参数化设计,降低了设计人员的工作量,缩短了刀片的设计周期。首先,分析三维复杂槽型的切屑折断界限曲线,对上向卷曲中的切屑卷曲半径和极限进给量进行研究,并对四种典型几何单元断屑效应进行研究。其次,通过对45钢、不锈钢材料进行切削试验,分析不同切削参数下的切屑形态,确定不同槽型断屑范围,分析两种材料的加工适用槽型,归纳切屑产生大致形态趋势,并总结三维槽型设计上的特点。再次,对切削参数、刀具角度和断屑槽形状参数对断屑性能的影响进行研究,开发设计适用于不锈钢材料精加工用的可转位刀片断屑槽,并对新型刀片进行有限元仿真分析。最后,本文应用UG二次开发中的UG/OPEN API技术结合VC++6.0软件对可转位刀片断屑槽进行参数化设计。
【关键词】：断屑机理 三维复杂槽型 可转位刀片 参数化设计 UG二次开发
【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】：TG506
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 课题的来源及研究目的和意义11-12
• 1.1.1 课题的来源11
• 1.1.2 课题的研究目的和意义11-12
• 1.2 国内外发展及研究现状12-17
• 1.2.1 切屑折断的研究现状12-15
• 1.2.2 断屑槽的研究概述及现状15-17
• 1.3 参数化设计方法及应用17-18
• 1.3.1 参数化设计方法的特点及分类17-18
• 1.3.2 参数化设计的应用现状18
• 1.4 课题研究的主要内容18-20
• 第2章 三维复杂槽型断屑理论研究20-29
• 2.1 三维槽型切屑折断界限曲线20-21
• 2.2 切屑卷曲半径及极限进给量21-22
• 2.2.1 平行槽刀片21-22
• 2.2.2 封闭槽刀片22
• 2.3 三维复杂槽型断屑机理22-27
• 2.3.1 斜槽断屑机理23-24
• 2.3.2 凸曲面槽型断屑机理24-25
• 2.3.3 曲线刃槽型断屑机理25-26
• 2.3.4 凹曲面槽型断屑机理26-27
• 2.4 典型几何单元组合断屑机理研究27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 复杂三维槽型刀片切削试验研究29-44
• 3.1 试验条件与方法29-31
• 3.2 45钢切削试验31-37
• 3.2.1 切削45钢三维槽型刀片断屑性能分析31-35
• 3.2.2 切削45钢三维槽型刀片主切削力对比分析35-37
• 3.3 不锈钢材料切削试验37-42
• 3.3.1 切削不锈钢三维槽型刀片断屑性能分析37-40
• 3.3.2 切削不锈钢三维槽型刀片主切削力对比分析40-42
• 3.4 三维复杂断屑槽结构分析42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 三维槽型刀片断屑影响主要因素分析44-56
• 4.1 断屑槽的功能与评价44
• 4.2 切削参数对断屑的影响44-46
• 4.3 刀具几何参数对断屑的影响46-48
• 4.4 断屑槽形状参数对断屑的影响48-51
• 4.4.1 棱带宽度br的影响48
• 4.4.2 主切削刃上槽宽Wn的影响48-49
• 4.4.3 断屑槽深度H的影响49
• 4.4.4 断屑槽后背升高量h的影响49-50
• 4.4.5 宽深比(Wn/H)的影响50
• 4.4.6 反屑面角度θ的影响50-51
• 4.4.7 槽型斜角 τ 的影响51
• 4.5 三维复杂断屑槽的开发设计51-53
• 4.6 新型刀片断屑槽有限元仿真分析53-55
• 4.7 本章小结55-56
• 第5章 可转位刀片三维复杂断屑槽参数化设计56-65
• 5.1 基于UG二次开发的参数化设计技术56-57
• 5.2 可转位刀片断屑槽的参数化设计方法57-58
• 5.3 模型模板参数的设计与实现58-59
• 5.4 基于UG/OPEN API技术的可转位刀片断屑槽参数化设计59-62
• 5.4.1 模板模型的建立59
• 5.4.2 菜单的定制59-60
• 5.4.3 对话框设计60-62
• 5.5 可转位刀片断屑槽参数化设计程序的编写与实现62-64
• 5.6 本章小结64-65
• 结论65-66
• 参考文献66-69
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文69-70
• 致谢70

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本文编号：887483