不等齿距插铣刀设计与研究

发布时间：2024-03-02 09:33

　　水力发电作为一种清洁可再生能源一直备受国家重视,其核心部件水轮机水斗是一种型腔体,使得加工刀具必须具有一定的悬伸长度。长悬伸状态下进行插铣加工,势必会引起加工过程的剧烈振动,使得切削力激增,刀具寿命缩短。为提高插铣加工的铣削稳定性,引进不等齿距的概念,本文对不等齿距插铣过程进行了研究:首先,建立不等齿距插铣铣削力模型,通过试验分析求出各方向的铣削力系数,建立与每转进给量有关的铣削力系数函数关系;采用MATLAB进行铣削力模拟计算,并与实际测试数据进行对比,验证了铣削力模型的可靠性。其次,对刀体以及刀片的材料进行选择,对刀体部分形状进行设计。通过插铣力频域分析,以偏差平方和最小作为目标函数并采用蒙特卡罗方法对不等齿距插铣刀齿间距角度进行了优化。再次,在三自由度的动力学模型和瞬时切削厚度模型的基础上,建立不等齿距插铣刀铣削的动力学方程,通过力锤锤击刀具系统得到系统的相关参数,采用半离散方法进行稳定域求解。通过试验验证稳定域的可靠性,并分析了刀具主偏角及悬伸量对稳定域的影响。最后,用ANSYS分别对等齿距和不等齿距插铣刀进行模态分析和静力学分析,研究二者的共振频率和变形量。并在相同铣削参数下...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1插铣加工示意图

第1章绪论题研究的背景和意义国境内大江大河众多，河流落差大且流量足的河段为数不少为，提供基本条件。水力发电作为一种新能源的形式，具有清洁无污、发电成本低等特点，其中水轮机为关键设备。在水轮机加工的过的水斗加工工艺流程是最为关键的一环，目前水轮机加工方式更工，而不再是传统的焊接式....

图1-2插铣在开盘式叶盘和水轮机水斗的应用Fig.1-2Theapplicationofplungemillinginopeningbliskandhydraulicturbine.

不合理就容易发生颤振现象，进而就会加剧刀具的磨损程度，在加工水斗的前后凸出处就会出现明显的振纹，如图1-3所示。图1-2插铣在开盘式叶盘和水轮机水斗的应用Fig.1-2Theapplicationofplungemillinginopeningbliskand....

图1-3水斗凸缘处振纹Fig.1-3Thebucketattheedeoftheripples

-2-不合理就容易发生颤振现象，进而就会加剧刀具的磨损程度，在加工水斗的前后凸出处就会出现明显的振纹，如图1-3所示。图1-2插铣在开盘式叶盘和水轮机水斗的应用Fig.1-2Theapplicationofplungemillinginopeningblis....

图1-4插铣刀片磨损图

由于刀具磨损严重，使加工效率降低。在加工的过程中若出现较强的铣削振动，会造成刀具加速磨损进而失效，最重要的是被加工工件的表面质量也得不到保证，如图1-4所示。图1-4插铣刀片磨损图Fig.1-4Damagefigureofinsertmillingcutter插铣刀....

本文编号：3916673