内孔拉削过程刀齿磨损与负载动特性研究

发布时间：2020-07-21 10:13

【摘要】：作为现代工业体系的重要组成部分,拉削加工工艺具有高效率、高精度和低成本等优势。随着我国工业化总体水平的不断提高,相关从业人员都致力于研制具有更高精度、更高效、综合性能更加良好的拉削加工设备。但拉削过程中的刀齿磨损是影响拉削装备性能的关键所在。因此,研究实际拉削加工过程中拉刀刀齿的磨损规律及其对拉削负载的影响具有重要的理论和实际意义。本文针对拉削过程中的刀齿磨损变化规律以及如何影响拉削负载等问题,提出了将主拉削负载和刀齿后刀面摩擦负载相结合的研究方法,引入了二元切削理论和基本摩擦磨损理论,同时考虑了刀齿磨损对拉削面积的影响以及时变磨损面积,根据刀齿切削接触周期变化规律,构建了刀齿磨损情况下的拉削动态负载模型。并以卧式内孔拉床为拉削试验平台,开展了基于刀齿磨损的拉削负载试验。论文主要工作和成果如下:(1)键槽拉刀刀齿磨损试验系统设计。根据实际拉削工况和刀齿磨损试验要求,对本实验系统中的硬件部分和软件部分进行设计。详细分析了拉削机床的基本结构组成和拉削负载检测装置的设计方法。同时,分析了系统电气回路设计和传感器选型。(2)建立拉刀刀齿磨损情况下的拉削负载模型。依据二元切削理论和基本摩擦理论建立了考虑刀齿磨损的单齿拉削负载模型,同时,分别考虑了时变拉削面积和时变磨损面积,并根据刀齿切削接触周期变化规律,建立了考虑刀齿磨损的多齿拉削负载模型。(3)键槽拉刀刀齿磨损试验研究。搭建了拉刀刀齿磨损试验平台,根据试验方案进行试验,对各项数据信号进行在线和离线采集,并围绕实际拉削负载的变化规律分别对刀齿后刀面磨损量、刀刃圆弧半径以及工件表面粗糙度进行分析。(4)拉削负载模型数值计算和误差分析。利用MATLAB对所建立的拉削负载模型进行数值计算,通过对比实测拉削负载、考虑刀齿磨损的拉削负载和未考虑刀齿磨损的拉削负载变化趋势,针对存在的误差进行分析,讨论了引起刀齿磨损主要原因以及刀齿磨损对拉削负载的影响。
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG57
【图文】：

拉削,应用领域,机床,切削加工工艺

杭州电子科技大学硕士学位论文第 1 章绪论课题研究背景及意义作为高效切削加工工艺的一种，拉削加工工艺具有高效率、高精度和低成本等在某些特定的加工场合，可以替代其他切削加工工艺。因此，拉削机床被广泛织工业、食品工业、机床制造、船舶制造等重要工业领域，如图所示 1.1 所示纺织工业食品工业机床制造

数据采集仪,实物

要将实时采集到的试验数据通过放大器进行信号放大再输道；传感器 2(加速度传感器)通过预设的三个 ICP 口进行传感器 3(拉绳式位移传感器)占用一个电压量通道，传电压通道。元件选型集仪的数据采集仪(型号为 uT3408FRS-ICP)是一款集测量处，主要适用于各种实际工况下的振动、噪声、压力、温应用领域包括机械、交通、建筑、航空航天等，是武汉动噪声、模态分析而研发一款动态信号采集器。该款数块（ICP、电荷、应变、电流等）形成系列采集器，同时输入方式，能够适应不同的使用工况。其实物图(正反面 2.1 所示。在本试验中，上面前三个(从左到右)ICP 通道分别为 X、Y、Z 三向)，下面为电压端通道(从第四个开始单个)、位移传感器(单个)、油压传感器(双个)。

悬臂式,压力传感器,实物,拉削

电压信号输入和 ICP 加速度传感器范围 ±10V差 0.1% 0.000022% -15℃～+70℃ 8～90%RHNC器悬臂式压力传感器具有密封性好、安装调称重秤。其呈现长方体形的零件结构、单足本试验系统的检测要求。在不影响或改在拉削过程中受力的均匀程度，需要将其安装；另外，鉴于拉削过程中传感器检测角螺栓与螺母穿过其预留孔将其锁紧于。该款悬臂式压力传感器的工作电压为 2.2 所示。本文采用该型号的油压传感器对

【参考文献】