螺杆指形铣刀动力学分析及刀具齿形优化

发布时间：2017-11-22 03:24

  本文关键词：螺杆指形铣刀动力学分析及刀具齿形优化

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【摘要】：螺杆泵因具有着优越的工程适应性和经济实用性,因而被越来越广泛的应用于海洋钻井平台、船舶工业、石油化工等重要行业领域。然而,由于螺杆泵属于高精度机械产品,螺杆转子的加工多依赖高价进口的专用加工设备,使得螺杆泵价格高昂、限制了其应用与推广。为此本课题将展开在普通机床设备上螺杆转子精密加工方法研究,以降低螺杆加工对专用设备的依赖。论文主要研究内容如下:①针对由离散点组成的任意端截面螺杆齿形,通过研究螺杆与铣刀在加工过程中的空间位置关系、几何特性、接触线形状等,提出了一种基于形位几何的求解指状铣刀廓形坐标的计算方法。与齿轮啮合原理相比表明,该方法简化了求解步骤,提高了螺杆齿形刀具的设计精度。②采用机械力学模型的建模方法,建立了同时考虑剪切效应和犁切效应作用下的整体刚性铣削力预报模型,在数值仿真计算的基础上深入分析各铣削参量对铣削力的影响规律,为优选切削参数提供理论依据。同时,运用有限元分析软件模拟铣削加工过程,并与数值计算结果进行了对比,结果表明运用有限元模型和机械力学模型计算所得的铣削力在变化趋势上保持一致。③考虑实际加工过程中刀具变形对切削系统的影响,建立加工过程中柔性铣削力模型,分析柔性铣削时的铣刀变形量;结合迭代反馈计算方法,对铣刀廓形进行修形优化,并运用形位几何法的逆过程求解基于离散点的指状铣刀的螺杆端面齿形,结果表明采用修形后的指状铣刀计算所得的螺杆端面齿形理论加工精度得到了提高。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG54

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本文编号：1213329