不等齿距面铣刀制造关键技术研究

发布时间：2017-09-28 01:17

  本文关键词：不等齿距面铣刀制造关键技术研究

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【摘要】：具有较高金属切削效率的面铣刀已经成为应用最为广泛的平面加工方法。采用传统的面铣刀进行铣削加工常常会产生振动，它不但影响产品的表面质量，而且会影响机床和刀具的寿命，强烈铣削振动过程中产生的噪音甚至会达到120分贝，严重影响操作者的身体健康。随着金属切削向高速度、高精度、高效率方向发展，人们生活水平的提升对身体健康的关注不断加强，对铣削加工时的减震性提出了更高的要求。一系列的研究证明，采用不等齿距铣削减震是一个非常经济有效的方法，由于国内刀具生产商在不等齿距面铣刀制造方面与国外先进厂家的差距，，该类型铣刀的市场份额几乎被国外先进刀具厂商的产品所垄断，制造出与国外先进刀具厂商性能媲美的不等齿距面铣刀产品成为国内刀具同行迫在眉睫的任务。 论文的主要工作：论述了不等齿距面铣刀的发展过程和现状，分析了不等齿距面铣刀材料制备技术与国外先进厂商的差距，提出了解决该差距的具体材料制备技术方案。分析了该产品加工工艺过程，研究了该产品的数控加工技术，制定了关键工序的加工工艺参数，解决了不等齿距面铣刀关键制造工序的生产技术问题。研究了基于UG-POSTBUILD功能的不等齿距面铣刀刀片槽五轴加工编程后处理，编写出了用于德玛吉60P机床、哈默C600U机床、米克朗UCP600机床的刀片槽五轴加工编程后处理程序。最后在哈默C600U机床上成功加工出来了直径200毫米的不等齿距面铣刀实物，并在硬质合金国家重点实验室、中船重工宜昌船舶柴油机厂403车间与国外先进品牌山特维克公司的同类型铣刀产品做了性能对比验证，证明该铣刀的使用效果达到了国外同类型铣刀的水平。 论文完成了完整的不等齿距面铣刀材料制备、关键工序数控加工、五轴加工后处理器编写、制造、验证等全部过程。通过该研究解决了不等齿距面铣刀的制造难题，对开展其它类型刀具的研究具有借鉴意义。
【关键词】：不等齿距面铣刀 刀体材料制备 数控加工 五轴加工后处理
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG714
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-9
• 插图索引9-10
• 附表索引10-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 本论文选题的目的和意义11-13
• 1.1.1 切削振动的危害与影响因素11-12
• 1.1.2 切削振动的控制策略12-13
• 1.2 不等齿距面铣刀的发展历程与研究现状13-14
• 1.2.1 国外不等距铣刀研究现状与分析13
• 1.2.2 国内不等距铣刀研究现状与分析13-14
• 1.3 生产制造平台介绍14-18
• 1.3.1 软件平台介绍14-16
• 1.3.2 硬件平台介绍16-18
• 1.4 本课题的主要研究内容和方法18-19
• 第2章 不等齿距面铣刀材料制备技术研究19-28
• 2.1 国内外现有不等齿距面铣刀材料分析19-23
• 2.1.1 国外现有不等齿距面铣刀材料制备技术分析19-21
• 2.1.2 国内现有不等齿距面铣刀材料制备技术分析21-23
• 2.2 不等齿距面铣刀材料制备23-27
• 2.2.1 原材料牌号和生产厂家选择23-25
• 2.2.2 刀体材料的前处理和后处理分析25-26
• 2.2.3 不等齿距面铣刀的表面处理26-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第3章 不等齿距面铣刀数控加工技术研究28-54
• 3.1 数控车削工艺研究28-38
• 3.1.1 根据图纸分析工艺过程28-31
• 3.1.2 编写数控车削加工程序31-33
• 3.1.3 装刀和对刀33-37
• 3.1.4 工件的加工和检验37-38
• 3.2 数控铣削工艺研究38-53
• 3.2.1 根据产品模型分析加工过程38-44
• 3.2.2 刀具轨迹原文件的编写44-47
• 3.2.3 夹具和刀具的安装47-49
• 3.2.4 工件的加工和检验49-53
• 3.3 本章小结53-54
• 第4章 五轴加工编程后处理技术研究54-68
• 4.1 后处理文件的建立与 TCL 语言54-61
• 4.1.1 双转台型五轴机床的运动原理54-57
• 4.1.2 HEIDENHAIN 系统后处理文件的建立57-59
• 4.1.3 TCL 语言59-61
• 4.2 不等齿固定循环的编写61-65
• 4.2.1 不等齿功能分析及算法61-62
• 4.2.2 不等齿设置功能62-63
• 4.2.3 不等齿赋值功能63-65
• 4.3 不等齿专用后处理的输出65-67
• 4.3.1 指定数控机床 NC 程序的输出65
• 4.3.2 指定数控机床 NC 程序的传送65-67
• 4.4 本章小结67-68
• 第5章 生产制造实例与性能试验68-80
• 5.1 生产工艺的编制68-71
• 5.2 不等齿距面铣刀的生产过程71-75
• 5.2.1 毛坯准备过程71
• 5.2.2 调质前加工过程71-72
• 5.2.3 调质后加工过程72-75
• 5.3 不等齿距面铣刀切削试验75-79
• 5.3.1 实验刀具及被加工材料75-76
• 5.3.2 实验过程76-79
• 5.4 不等齿距面铣刀应用试验79
• 5.5 本章小结79-80
• 第6章 研究总结及展望80-82
• 6.1 研究总结80
• 6.2 展望80-82
• 参考文献82-85
• 附录 A 攻读学位期间所发表的发表的论文与研究成果85-86
• 附录 B：宜昌船舶应用实验报告86-88
• 致谢88

【参考文献】

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本文编号：932989