基于高速精密电主轴加工性能的研究

发布时间：2021-10-27 14:06

　　随着现代高端装备制造技术的不断发展和进步,高速度、高效率、高精度的高速加工技术是高端制造领域发展的必然方向。高速加工的关键部件高速精密电主轴在高速切削加工时由于外界和自身各种因素激励影响下存在复杂的振动、温升,这些因素将直接影响被加工零件表面加工质量,直接决定高速精密电主轴的性能以及衡量高速机床性能的重要指标。本文基于最新研制的高速精密电主轴,通过正交实验得到影响高速精密电主轴加工关键性能主轴振动、主轴温升以及被加工零件表面粗糙度随着加工参数变化而得到的实验数据。通过数学统计分析法确定切削参数对高速电主轴性能的影响程度,并获得最优的切削参数。为研究高速精密电主轴的动态加工性能提供了重要的实验数据参考。具体作了如下工作:本文首先对高速精密电主轴振动特性进行了正交实验,测量了主轴转速、轴向切深、径向切深、每齿进给量四个关键加工参数下高速精密电主轴振动动态数据。利用极差统计的方法得到了这四个参数对主轴振动的影响曲线,分析实验数据总结出主轴振动和切削参数之间的变化规律,得出了当主轴转速、轴向切削深度、径向切削深度、每齿进给量取值最优化时,高速精密电主轴振动速度最小。高速精密主轴温升和主轴振动是... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 高速电主轴高速加工特性研究现状
        1.2.1 电主轴高速加工特性与应用
        1.2.2 高速精密电主轴加工特性研究现状
    1.3 高速精密电主轴加工技术
    1.4 课题来源与主要研究内容
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 本文的主要研究内容
第2章 高速精密电主轴系统及动静态特性
    2.1 高速精密电主轴系统
    2.2 高速精密电主轴高速加工性能
        2.2.1 高速精密电主轴温升特性
        2.2.2 高速精密电主轴振动特性
        2.2.3 高速加工零件表面粗糙度
    2.3 影响高速电主轴加工特性的因素
        2.3.1 高速加工切削参数
        2.3.2 高速切削动态切削力
        2.3.3 高速加工工件材料
        2.3.4 高速高刚度数控机床
        2.3.5 高速加工精密电主轴刀柄系统
        2.3.6 高速加工刀具
        2.3.7 高速加工铣削方式
        2.3.8 高速电主轴临界转速
    2.4 本章小结
第3章 高速精密电主轴铣削加工主轴振动研究
    3.1 高速铣削实验条件及方法
    3.2 正交实验方案及设计方法
    3.3 高速精密电主轴高速加工振动实验结果
    3.4 高速加工铣削参数对电主轴振动的影响
        3.4.1 主轴转速对铣削加工时主轴振动的影响
        3.4.2 轴向切削深度对主轴振动的影响
        3.4.3 径向切削深度对主轴振动的影响
        3.4.4 每齿进给量对主轴振动的影响
    3.5 铣削参数对主轴振动的影响规律研究
    3.6 高速加工主轴振动正交实验结果分析
    3.7 控制高速电主轴振动和预防措施
    3.8 本章小结
第4章 高速精密电主轴铣削加工主轴动态温升研究
    4.1 高速铣削实验条件及试验方法
    4.2 正交实验方案及设计方法
    4.3 高速电主轴在铣削加工时的主轴温升
    4.4 加工工艺参数对主轴温升的影响
        4.4.1 主轴转速对主轴温升的影响
        4.4.2 轴向切削深度对主轴温升的影响
        4.4.3 径向切削深度对主轴温升的影响
        4.4.4 每齿进给对主轴温升的影响
    4.5 铣削参数对主轴温升的影响规律研究
    4.6 高速电主轴温升正交实验结果分析
    4.7 改善高速电主轴温升过高的措施
    4.8 本章小结
第5章 高速铣削加工零件表面粗糙度研究
    5.1 高速铣削实验条件及目的
    5.2 正交实验方案及设计方法
    5.3 高速电主轴在铣削加工时零件表面粗糙度
    5.4 切削用量对零件表面粗糙度的影响
        5.4.1 主轴转速对零件表面粗糙度的影响
        5.4.2 径向切削深度对表面加工粗糙度的影响
        5.4.3 轴向切削深度对表面加工粗糙度的影响
        5.4.4 每齿进给量对表面加工粗糙度的影响
    5.5 铣削参数对表面粗糙度的影响规律研究
    5.6 高速加工零件表面粗糙度正交实验结果分析
    5.7 高速精密加工过程中铣削参数优化
        5.7.1 高速加工过程中切削参数变量设计
        5.7.2 高速加工切削参数目标数学模型的构建
        5.7.3 高速加工切削参数目标数学模型约束条件
        5.7.4 高速铣削表面加工粗糙度预测模型
    5.8 降低高速加工表面粗糙度的方法和措施
    5.9 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]切削参数对高速切削钛合金刀具磨损的影响[J]. 姚远.  机械设计与制造. 2018(09)
[2]钛合金高速铣刀的开发及试验研究[J]. 赵勋,屈植华,王社权,王羽中.  工具技术. 2018(08)
[3]钛合金深孔钻削刀具磨损试验分析[J]. 许宁,武鹏,张柱银,李亮,薛虎,王鹏,王静文.  表面技术. 2018(05)
[4]超硬织构化刀具高速切削钛合金试验研究[J]. 苏永生,李亮,王建彬,王刚.  表面技术. 2018(02)
[5]硬质合金刀具正交切削钛合金试验的研究[J]. 蔡倩倩,于占江,许金凯,于化东,李一全.  制造业自动化. 2017(12)
[6]基于SolidWorks Simulation的截断开榫组合机床刀具主轴有限元分析[J]. 邢力平,张广恒,马岩,杨春梅,任长清,李伟.  林业机械与木工设备. 2017(09)
[7]电主轴关键技术研究综述[J]. 单刚,单文桃,芮晓倩.  数码设计. 2017(06)
[8]机床的主轴单元(上)[J]. 张曙,张柄生,卫汉华.  机械设计与制造工程. 2016(05)
[9]高速电主轴运行状态下模态识别及高速效应分析[J]. 赵川,王红军,张怀存,徐一闯.  机械科学与技术. 2016(06)
[10]基于在线测量系统的转轴精密磨削加工[J]. 张涛,李东亚,宋思明.  机电工程技术. 2015(05)



本文编号：3461757