基于曲率特征的淬硬钢自由曲面模具加工误差分析研究
发布时间：2021-06-30 16:16
随着中国汽车工业的飞速发展,人们对汽车的外观提出了更高的要求,因此具有自由曲面的汽车外覆盖件得到了越来越广泛的应用。由于汽车外覆盖件通过冲压工艺获得,所以生产高精度自由曲面模具极其重要。在加工自由曲面模具过程中,由于曲率变化,在铣削加工时产生让刀误差、铣削振动和残留高度,这三种加工误差将导致模具加工表面精度降低,进而导致汽车外覆盖件质量下降。因此,研究球头铣刀铣削自由曲面模具的铣削规律,不仅对模具表面质量提高提供了理论基础,同时对提高模具生产精度,提高加工效率起着重要意义。本文以汽车外覆盖件模具为研究对象,分析研究了自由曲面模具曲率特征对铣削加工误差的影响,具体研究内容包括:基于自由曲面模具的曲率变化和高斯曲率,构建了一个考虑两个方向主曲率的自由曲面的综合曲率特征模型。分析曲率特征对铣削过程中刀具与工件接触参数的影响,建立考虑到曲率特征的瞬时铣削厚度模型,建立微元铣削力模型,并通过积分建立整体铣削力模型。对铣削加工过程中的让刀误差、铣削振动和残留高度进行分析,针对三种误差分别建立加工误差模型。根据三种加工误差的时空特性,构建考虑让刀误差、铣削振动和残留高度的综合加工误差模型。利用在机测...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
汽车覆盖件Fig.1-1paneldieofautomobile由于汽车外观的升级换代，自由曲面更多的应用到了汽车外覆盖件中
哈尔滨理工大学工学硕士学位论文-6-1.2.3自由曲面测量国内外研究现状随着汽车工业的迅猛发展，汽车覆盖件模具精度要求也随之提高，为了获得质量更好的加工工件[30]，就需要对加工后工件进行测量，获得加工误差，目前，就测量方式而言，国内外大致分为三种，第一种为接触式测量，第二种为非接触式，即用光学元件进行工作，第三种为扫描式测量[31,32,33]，如图`。曲面测量扫描式测量非接触式测量接触式测量自动断层扫描法测量核磁共振法测量工业CT法测量激光三角法测量超声波测量图像分析法测量三坐标测量机测量图1-4曲面测量方法Fig.1-4Themeasurementmethodofsurface由于接触式测量相较另两种测量方法而言测量精度高，因此目前被广泛采用，在接触式测量中，三坐标测量机在接触式测量中应用比较广泛，如图1-5所示，但是由于需要将工件从加工坐标系转移到测量坐标系，即从机床上转移到三坐标测量机上会产生二次定位误差，为了克服这项短板，采用一种新的接触式测量即在机测量[34,35,36],在机测量系统如图1-6，通过将测头安装在主轴上，通过无线接收方式将测量信号传输到计算机，避免了二次装夹所带来的误差，对于提高加工精度具有重要的意义。图1-5三坐标测量机Fig.1-5Coordinatemeasuringmachine图1-6在机测量Fig.1-6on-machinemeasurement自上世界八十年代起，使用在机测量技术测量加工误差就已经开始使用，
在机测量Fig.1-6on-machinemeasurement
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年汽车销量出现28年来首次负增商用车销量创新高[J]. 孙红. 商用汽车. 2019(01)
[2]覆盖件模具曲面曲率特征对球头刀铣削力的影响[J]. 吴石,杨琳,刘献礼,郑敏利,李荣义,王广越. 机械工程学报. 2017(13)
[3]基于自适应采样的曲面加工误差在机测量方法[J]. 吴石,李荣义,刘献礼,边立健,王洋洋. 仪器仪表学报. 2016(01)
[4]在机测量技术现状与发展趋势[J]. 王平江,雷宇晴,邹尚波,崔璐璐. 组合机床与自动化加工技术. 2015(07)
[5]螺旋锥齿轮大轮齿形误差的在机测量[J]. 王志永,刘威,曾韬,翟华明. 仪器仪表学报. 2015(05)
[6]汽车大型覆盖件淬硬钢模具切削加工技术[J]. 姜彦翠,刘献礼,丁云鹏,陈涛,岳彩旭. 哈尔滨理工大学学报. 2013(01)
[7]凸曲面横向曲率变化对三维加工精度的影响[J]. 刘璨. 机床与液压. 2010(23)
[8]m&h在机测量系统在模具行业的应用[J]. 机械工程师. 2010(09)
[9]大型薄板曲面件在机测量技术的研究[J]. 史恩秀,郭俊杰,周宏菊,邵伟. 仪器仪表学报. 2009(09)
[10]刀具变形引起的球头铣刀加工误差建模[J]. 张臣,周来水,安鲁陵,周儒荣. 南京航空航天大学学报. 2008(01)
博士论文
[1]基于铣削力建模的复杂曲面加工误差补偿研究[D]. 曹清园.山东大学 2011
[2]数控铣削加工物理仿真关键技术研究[D]. 张臣.南京航空航天大学 2006
[3]基于激光测量的自由曲面数字制造基础技术研究[D]. 李剑.浙江大学 2002
硕士论文
[1]薄壁件铣削加工振动分析以及变形预测[D]. 刘均.西南交通大学 2016
[2]球头铣刀斜平面加工的动态加工误差分析[D]. 马景伍.大连理工大学 2016
[3]薄壁件铣削稳定性与动态加工误差研究[D]. 刘彪.北京理工大学 2015
[4]基于UG在机测量系统的关键技术研究[D]. 王正春.哈尔滨理工大学 2014
[5]基于NURBS控制点重构的曲面加工误差测量与评定技术研究[D]. 王益.浙江大学 2014
[6]在机测量系统控制技术与测量数据提取[D]. 张宏瑾.大连理工大学 2013
[7]球头铣刀铣削力建模及仿真关键技术研究[D]. 李洪江.南京航空航天大学 2006
[8]自由曲面接触式测量方法研究与原型系统研制[D]. 兰诗涛.浙江大学 2004
[9]自由曲面非接触式测量方法研究及系统研制[D]. 谢金.浙江大学 2003
本文编号：3258075
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
汽车覆盖件Fig.1-1paneldieofautomobile由于汽车外观的升级换代，自由曲面更多的应用到了汽车外覆盖件中
哈尔滨理工大学工学硕士学位论文-6-1.2.3自由曲面测量国内外研究现状随着汽车工业的迅猛发展，汽车覆盖件模具精度要求也随之提高，为了获得质量更好的加工工件[30]，就需要对加工后工件进行测量，获得加工误差，目前，就测量方式而言，国内外大致分为三种，第一种为接触式测量，第二种为非接触式，即用光学元件进行工作，第三种为扫描式测量[31,32,33]，如图`。曲面测量扫描式测量非接触式测量接触式测量自动断层扫描法测量核磁共振法测量工业CT法测量激光三角法测量超声波测量图像分析法测量三坐标测量机测量图1-4曲面测量方法Fig.1-4Themeasurementmethodofsurface由于接触式测量相较另两种测量方法而言测量精度高，因此目前被广泛采用，在接触式测量中，三坐标测量机在接触式测量中应用比较广泛，如图1-5所示，但是由于需要将工件从加工坐标系转移到测量坐标系，即从机床上转移到三坐标测量机上会产生二次定位误差，为了克服这项短板，采用一种新的接触式测量即在机测量[34,35,36],在机测量系统如图1-6，通过将测头安装在主轴上，通过无线接收方式将测量信号传输到计算机，避免了二次装夹所带来的误差，对于提高加工精度具有重要的意义。图1-5三坐标测量机Fig.1-5Coordinatemeasuringmachine图1-6在机测量Fig.1-6on-machinemeasurement自上世界八十年代起，使用在机测量技术测量加工误差就已经开始使用，
在机测量Fig.1-6on-machinemeasurement
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年汽车销量出现28年来首次负增商用车销量创新高[J]. 孙红. 商用汽车. 2019(01)
[2]覆盖件模具曲面曲率特征对球头刀铣削力的影响[J]. 吴石,杨琳,刘献礼,郑敏利,李荣义,王广越. 机械工程学报. 2017(13)
[3]基于自适应采样的曲面加工误差在机测量方法[J]. 吴石,李荣义,刘献礼,边立健,王洋洋. 仪器仪表学报. 2016(01)
[4]在机测量技术现状与发展趋势[J]. 王平江,雷宇晴,邹尚波,崔璐璐. 组合机床与自动化加工技术. 2015(07)
[5]螺旋锥齿轮大轮齿形误差的在机测量[J]. 王志永,刘威,曾韬,翟华明. 仪器仪表学报. 2015(05)
[6]汽车大型覆盖件淬硬钢模具切削加工技术[J]. 姜彦翠,刘献礼,丁云鹏,陈涛,岳彩旭. 哈尔滨理工大学学报. 2013(01)
[7]凸曲面横向曲率变化对三维加工精度的影响[J]. 刘璨. 机床与液压. 2010(23)
[8]m&h在机测量系统在模具行业的应用[J]. 机械工程师. 2010(09)
[9]大型薄板曲面件在机测量技术的研究[J]. 史恩秀,郭俊杰,周宏菊,邵伟. 仪器仪表学报. 2009(09)
[10]刀具变形引起的球头铣刀加工误差建模[J]. 张臣,周来水,安鲁陵,周儒荣. 南京航空航天大学学报. 2008(01)
博士论文
[1]基于铣削力建模的复杂曲面加工误差补偿研究[D]. 曹清园.山东大学 2011
[2]数控铣削加工物理仿真关键技术研究[D]. 张臣.南京航空航天大学 2006
[3]基于激光测量的自由曲面数字制造基础技术研究[D]. 李剑.浙江大学 2002
硕士论文
[1]薄壁件铣削加工振动分析以及变形预测[D]. 刘均.西南交通大学 2016
[2]球头铣刀斜平面加工的动态加工误差分析[D]. 马景伍.大连理工大学 2016
[3]薄壁件铣削稳定性与动态加工误差研究[D]. 刘彪.北京理工大学 2015
[4]基于UG在机测量系统的关键技术研究[D]. 王正春.哈尔滨理工大学 2014
[5]基于NURBS控制点重构的曲面加工误差测量与评定技术研究[D]. 王益.浙江大学 2014
[6]在机测量系统控制技术与测量数据提取[D]. 张宏瑾.大连理工大学 2013
[7]球头铣刀铣削力建模及仿真关键技术研究[D]. 李洪江.南京航空航天大学 2006
[8]自由曲面接触式测量方法研究与原型系统研制[D]. 兰诗涛.浙江大学 2004
[9]自由曲面非接触式测量方法研究及系统研制[D]. 谢金.浙江大学 2003
本文编号：3258075
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