车削大螺距螺纹加工精度一致性与刀具结构稳定性

发布时间：2017-12-06 13:40

  本文关键词：车削大螺距螺纹加工精度一致性与刀具结构稳定性

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【摘要】：大螺距螺纹做为用于汽车覆盖件、核电件等重型设备的关键零部件,不仅起着传递扭矩的作用,而且传递位移,大螺距螺纹加工精度一致性好坏严重影响重型整机设备工作性能,同时大螺距螺纹属于非标准件,螺距大、牙型槽宽且深,加工余量大、载荷大,易产生切削振动,刀具磨损严重,刃口刃形保持性差,因此大螺距螺纹加工精度一致性和刀具结构稳定性是重型设备关键零部件开发和应用中亟待解决的问题,目前,有关刀具结构稳定性对大螺距螺纹加工精度一致性的研究主要集中对某个指标的影响上,没有对大螺距螺纹一致性加工精度分析。本文在已有的加工精度相关研究成果基础上,以实现大螺距螺纹加工精度一致性控制、刀具结构稳定性设计为目的,采用数理统计误差分析、切削变形和磨损理论、灰色关联方法,进行大螺距螺纹加工精度一致性与刀具结构稳定性的设计方法研究:针对车削大螺距螺纹加工精度一致性没有定量化表征、评价问题,依据对误差分布的表征,采用数理统计误差分析原理,建立大螺距螺纹加工精度一致性评价方法,通过对螺纹面特征点的提取和面型精度的解算,利用实验对螺纹面加工精度一致性分析。为揭示车削大螺距螺纹刀具变形对轮廓曲率精度一致性的影响特性,建立螺纹车刀切削层和单位切削载荷模型,依据刀具结构参数及切削参数对切削刃偏置的影响,进一步获得切削刃对轮廓曲率的影响特性,通过刀具变形对螺纹面轮廓精度一致性影响实验,对仿真结果和实验结果轮廓曲率曲线作对比,根据加工精度一致性评价方法,实验验证刀具变形对螺纹面加工精度一致性的影响特性。针对车削大螺距螺纹过程中刀具磨损严重,影响刀具切削稳定性问题,从粗加工车削过程考虑,通过实验对车削大螺距螺纹磨损演变分析,获得其磨损特性,以实验获得磨损后的刀具结构参数作为边界条件进行热力耦合场仿真分析,获得车削大螺距螺纹加工表面形成过程中热力的预测模型,最后建立大螺距螺纹磨损工艺控制方法并进行实验验证。为实现车刀结构稳定性及螺纹面加工精度一致性的控制,根据实验及现场加工效果对比,优选刀体,建立刀尖位移与位置矢量精度及切削刃偏置与方向矢量精度的关联模型,得到大螺距螺纹车刀夹紧结构的设计,建立后刀面磨损与位置矢量精度关联模型,进一步依据精加工螺纹实验,获得大螺距螺纹刃口设计方法,并进行实验验证。
【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】：2015
【分类号】：TG62

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本文编号：1258815