大直径内螺纹铣削运动学及加工精度研究

发布时间：2021-02-21 18:27

　　传统的加工方式如车削与攻丝对于切削加工较大直径内螺纹具有一定的限制。因此,本文选择铣削作为大直径内螺纹的加工方法。在铣削加工大直径内螺纹过程中,选择不同的切削参数会引起表面质量与加工精度不同程度的变化。因此,本文以内螺纹铣削表面质量和加工精度为主要研究内容,具体包括以下几个方面:首先,基于内螺纹铣削运动原理,建立了内螺纹铣削切削刃上任意一点运动轨迹的数学模型,采用单因素试验法运用MATLAB仿真软件对不同切削参数、刀具直径和刀齿数量下的切削刃上任意一点轨迹进行了了仿真,研究成果表明了随着切削速度、刀具直径和刀齿数量的增加与进给量减小,会引起理论粗糙度的降低,不断接近理想光滑表面的结论。随后建立了铣刀切削刃和理论粗糙度的数学模型,分析了影响理论粗糙度的因素。然后,在理论分析的基础上,利用正交试验方法进行了在选取不同切削速度、每齿进给量和铣刀悬伸量情况下内螺纹铣削加工精度试验,通过使用螺纹综合测量仪得到了相应的试验数据,经过记录整理与计算分析,得到随着切削速度增大、每齿进给量和铣刀悬伸量减小,内螺纹尺寸精度误差降低。其中切削速度对尺寸精度误差显著性最高,其次是铣刀悬伸量与每齿进给量。最后,... 

【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

螺纹

-9-第2章内螺纹铣削加工轨迹建模与仿真内螺纹铣削加工原理是在主轴高速自转的同时采用螺旋插补法进行切削加工，每进行一个圆周的插补运动，刀具就沿轴线方向完成一个螺距的运动，直至加工完成所需螺纹。如图2.1所示，铣削方式为顺铣，其中n1为铣刀转速；n2为铣刀周向进给转速；Vf为z轴方向进给速度。本文选用可换刀片式螺纹铣刀来完成内螺纹的切削加工。刀片式螺纹铣刀由铣刀柄、刀盘及可转位刀片组成，特点是在铣刀盘上可以安装不同规格的刀片，因此只需更换不同规格的刀片就可以加工不同尺寸的内螺纹，并且多数铣刀片易于制造，价格较低。图2.1内螺纹铣削加工示意图Fig.2.1Schematicdiagramofinternalthreadmilling2.1切削刃上任意一点数学模型建立齐次坐标变换方法应用于描述不同物体间的相对位置，尤其在计算机图形学与计算机视觉中多个物体间的相对位置关系就是用齐次坐标变换来描述的。空间中物体A相对于物体B间的位置关系可以简单分解为空间内的平移和旋转，因此可以使用笛卡尔坐标系来描述这些平移和旋转，从而确定物体的空间位置和姿态。本文使用齐次坐标变换方法，首先在被加工工件端面中心建立工件坐标系（定坐标系），在螺纹铣刀中心建立刀具坐标系（动坐标系），然后在刀具坐标系内定义一点，且该点与刀具坐标系中心距离为切削刃上任意一点至螺纹铣刀中心轴线距离，最后定义刀具坐标系中心与工件坐标系中心间距离为螺纹铣刀中心轴线被加工工件轴线间距离，至此，切削刃上任意一点运动轨迹数学模型初步建立完成。基于内螺纹铣削运动原理，切削刃上任意一点的运动可以施加在刀具坐标系上，即刀具坐标沈阳理工大学硕士学位论文

切削刃上一点静

【参考文献】：
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本文编号：3044745