盘铣刀铣削转子螺旋曲面的动态特性分析
发布时间：2021-12-30 20:36
在石油工业中,石油的开采作业会随着开采时间的变长、油井内部压强的不断减小,开采难度成倍增加,此时需要借助外部设备对油井内部进行增压,螺杆泵及螺杆钻具等设备因其优良的增压性能被广泛应用到抽油作业中。螺杆转子作为螺杆泵和螺杆钻具的核心部件,发挥着举足轻重的作用,它的表面质量及精度严重影响着螺杆泵和螺杆钻具的工作效率及使用寿命。本文针对盘铣刀铣削转子螺旋曲面的动态特性进行分析,建立铣削力数学模型,并进行仿真分析验证理论模型的正确性,同时分析多种情况下盘铣刀和螺杆转子的模态,建立动力学模型,并进行模态试验及铣削振动试验,充分掌握螺杆转子加工过程的动态特性,为后续优化机床结构等工作提供理论依据。首先,针对盘铣刀铣削螺杆转子的切削机理进行研究,根据直角切削理论和斜角切削理论建立铣削力数学模型并分析工艺参数对铣削力的影响。建立盘铣刀和螺杆转子的简化三维模型,在此基础上对铣削力进行仿真分析,然后将理论分析的结果与仿真出来的结果进行对比,验证理论模型的正确性。其次,结合实际加工情况,通过有限元仿真软件分别对自由状态和装配状态的盘铣刀以及不同参数下的螺杆转子进行模态分析,得到应力云图和振型图,并分析几何参...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
成形铣削示意图
图 1.2 LXK300G 型数控螺杆铣床Fig. 1.2 LXK300G CNC screw milling machine业大学研究出无瞬心包络铣削技术和数控螺杆铣床的时司研究出此类技术和机床的时间相差无几，中国也因此成为术和机床进行研究制造的国家之一。后来又对铣刀进行了全方表了一篇关于指状铣刀[26]的文章。的快速发展，各国研究人员研发出许多可以相互兼容的软件用率[27]。于天彪等人对超高速磨床的主轴进行模态分析，得到床的振动特性打下坚实的基础[28]。冯应超应用 Advantage 软件工过程进行仿真分析并试验，对比试验结果与仿真结果[29]。 Deform 软件对球头铣刀的铣削过程进行仿真，通过控制变量程的影响[30]。周莉等人通过试验模态分析技术对机床的动态特弱环节，为后续优化机床做好准备[31]。刘成颖等人利用有限
然后按照铣削出第一个截面廓形的方法继续进行铣削运动，从而铣削出整个螺杆转子。铣削原理图如图2.1 所示。LXK300G 型数控螺杆铣床是由沈阳工业大学数控机床研究中心全体人员自主研发的一款铣削螺旋槽的机床，整个床身是由铸铁制造，机床防护罩设计成透明整包式，方便操作人员观察铣削动态，及时调整铣削参数。机床分为床头、加工区、床尾三部分，床头主要由主轴以及固定工件的夹具组成，加工区域主要包括操作台、安装盘铣刀的铣头以及保证铣头移动的滑板，盘铣刀可以在铣头上旋转任意角度以满足加工要求，床尾主要包括顶尖等，具体结构如图 2.2 所示。沈阳工业大学硕士学位论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DEFORM的7075铝合金切削过程仿真研究[J]. 朱昱,王成,朱杨杨,倪红军,沈伟平. 工具技术. 2019(01)
[2]基于ANSYS的渐开线齿轮数学建模与计算机仿真分析[J]. 茹凯,倪黎. 煤炭技术. 2018(10)
[3]采煤机摇臂壳体瞬态动力学与模态分析[J]. 李磊,王义亮,杨兆建. 工矿自动化. 2018(06)
[4]基于Deform-3D的42CrMo钢铣削仿真分析[J]. 景旭文,王楚辉,周宏根,顾向阳,孔晓风. 工具技术. 2018(02)
[5]基于模态分布表的数控车床切削振动诊断分析[J]. 赵峰. 噪声与振动控制. 2016(06)
[6]基于DEFORM的锥齿轮加工刀具铣削过程研究[J]. 任仲伟,王冬,宋鹏飞,徐梦妍. 机械. 2016(04)
[7]面向机床整机动态性能的立柱结构优化设计研究[J]. 刘成颖,谭锋,王立平,蔡钊勇. 机械工程学报. 2016(03)
[8]硬态切削表面残余应力分析研究[J]. 李万钟,屈健康,李娜娜,徐颖强,郭彩虹. 航空制造技术. 2015(06)
[9]Finite element modeling of chip separation in machining cellular metals[J]. R.Guerra Silva,U.Teicher,A.Nestler,A.Brosius. Advances in Manufacturing. 2015(01)
[10]基于实验模态分析的机床动态性能测试[J]. 周莉,李爱平,古志勇,刘雪梅,张正旺. 中国工程机械学报. 2014(04)
博士论文
[1]不锈钢加工中切削力分析预测研究[D]. 李炳林.华中科技大学 2012
硕士论文
[1]摇篮式五轴加工中心切削稳定性研究[D]. 穆士博.沈阳工业大学 2018
[2]高速切削GH4169的切削变形研究[D]. 姜海峰.长春工业大学 2018
[3]铝合金薄壁件加工变形仿真技术研究[D]. 王朋.沈阳航空航天大学 2018
[4]螺杆马达转子曲面仿真加工研究[D]. 何一家.西南石油大学 2017
[5]转子螺旋曲面盘铣刀动力学分析[D]. 王然.沈阳工业大学 2017
[6]丝杠旋风铣削时变切削力的切削比能评估方法[D]. 王立祥.重庆大学 2016
[7]螺杆指形铣刀动力学分析及刀具齿形优化[D]. 江振伟.重庆大学 2015
[8]复杂螺旋面包络铣数值仿真方法[D]. 吴龙梅.西南石油大学 2014
[9]螺旋曲面盘铣刀铣削加工过程分析[D]. 高明明.沈阳工业大学 2014
[10]基于材料特性与刀屑摩擦实验的铝合金7050-T7451切削物理仿真研究[D]. 崔海龙.电子科技大学 2013
本文编号：3558927
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
成形铣削示意图
图 1.2 LXK300G 型数控螺杆铣床Fig. 1.2 LXK300G CNC screw milling machine业大学研究出无瞬心包络铣削技术和数控螺杆铣床的时司研究出此类技术和机床的时间相差无几，中国也因此成为术和机床进行研究制造的国家之一。后来又对铣刀进行了全方表了一篇关于指状铣刀[26]的文章。的快速发展，各国研究人员研发出许多可以相互兼容的软件用率[27]。于天彪等人对超高速磨床的主轴进行模态分析，得到床的振动特性打下坚实的基础[28]。冯应超应用 Advantage 软件工过程进行仿真分析并试验，对比试验结果与仿真结果[29]。 Deform 软件对球头铣刀的铣削过程进行仿真，通过控制变量程的影响[30]。周莉等人通过试验模态分析技术对机床的动态特弱环节，为后续优化机床做好准备[31]。刘成颖等人利用有限
然后按照铣削出第一个截面廓形的方法继续进行铣削运动，从而铣削出整个螺杆转子。铣削原理图如图2.1 所示。LXK300G 型数控螺杆铣床是由沈阳工业大学数控机床研究中心全体人员自主研发的一款铣削螺旋槽的机床，整个床身是由铸铁制造，机床防护罩设计成透明整包式，方便操作人员观察铣削动态，及时调整铣削参数。机床分为床头、加工区、床尾三部分，床头主要由主轴以及固定工件的夹具组成，加工区域主要包括操作台、安装盘铣刀的铣头以及保证铣头移动的滑板，盘铣刀可以在铣头上旋转任意角度以满足加工要求，床尾主要包括顶尖等，具体结构如图 2.2 所示。沈阳工业大学硕士学位论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DEFORM的7075铝合金切削过程仿真研究[J]. 朱昱,王成,朱杨杨,倪红军,沈伟平. 工具技术. 2019(01)
[2]基于ANSYS的渐开线齿轮数学建模与计算机仿真分析[J]. 茹凯,倪黎. 煤炭技术. 2018(10)
[3]采煤机摇臂壳体瞬态动力学与模态分析[J]. 李磊,王义亮,杨兆建. 工矿自动化. 2018(06)
[4]基于Deform-3D的42CrMo钢铣削仿真分析[J]. 景旭文,王楚辉,周宏根,顾向阳,孔晓风. 工具技术. 2018(02)
[5]基于模态分布表的数控车床切削振动诊断分析[J]. 赵峰. 噪声与振动控制. 2016(06)
[6]基于DEFORM的锥齿轮加工刀具铣削过程研究[J]. 任仲伟,王冬,宋鹏飞,徐梦妍. 机械. 2016(04)
[7]面向机床整机动态性能的立柱结构优化设计研究[J]. 刘成颖,谭锋,王立平,蔡钊勇. 机械工程学报. 2016(03)
[8]硬态切削表面残余应力分析研究[J]. 李万钟,屈健康,李娜娜,徐颖强,郭彩虹. 航空制造技术. 2015(06)
[9]Finite element modeling of chip separation in machining cellular metals[J]. R.Guerra Silva,U.Teicher,A.Nestler,A.Brosius. Advances in Manufacturing. 2015(01)
[10]基于实验模态分析的机床动态性能测试[J]. 周莉,李爱平,古志勇,刘雪梅,张正旺. 中国工程机械学报. 2014(04)
博士论文
[1]不锈钢加工中切削力分析预测研究[D]. 李炳林.华中科技大学 2012
硕士论文
[1]摇篮式五轴加工中心切削稳定性研究[D]. 穆士博.沈阳工业大学 2018
[2]高速切削GH4169的切削变形研究[D]. 姜海峰.长春工业大学 2018
[3]铝合金薄壁件加工变形仿真技术研究[D]. 王朋.沈阳航空航天大学 2018
[4]螺杆马达转子曲面仿真加工研究[D]. 何一家.西南石油大学 2017
[5]转子螺旋曲面盘铣刀动力学分析[D]. 王然.沈阳工业大学 2017
[6]丝杠旋风铣削时变切削力的切削比能评估方法[D]. 王立祥.重庆大学 2016
[7]螺杆指形铣刀动力学分析及刀具齿形优化[D]. 江振伟.重庆大学 2015
[8]复杂螺旋面包络铣数值仿真方法[D]. 吴龙梅.西南石油大学 2014
[9]螺旋曲面盘铣刀铣削加工过程分析[D]. 高明明.沈阳工业大学 2014
[10]基于材料特性与刀屑摩擦实验的铝合金7050-T7451切削物理仿真研究[D]. 崔海龙.电子科技大学 2013
本文编号：3558927
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