基于试验的国产数控刀架性能研究

发布时间：2017-08-30 16:34

  本文关键词：基于试验的国产数控刀架性能研究

  更多相关文章： 数控刀架 对比试验 性能检测 信号处理

【摘要】：数控刀架是数控机床的关键零部件,其质量水平影响到数控机床的整机性能,直接反映出一个国家在数控机床制造方面的水平。加大对中高档数控刀架的投入和研究,提高其技术水平,对提升我国数控机床的国际地位与竞争力具有重要意义。试验是研究刀架性能的重要手段。因此,为了研究国产数控刀架的性能、发现不足并提出优化建议,将国产数控刀架与进口数控刀架开展性能对比试验研究,主要内容如下：(1) 对国产数控刀架的结构和工作原理进行说明,将国产和进口刀架的技术参数进行对比分析,结果表明国产数控刀架的几项性能参数水平与进口刀架相比还有待进一步提高。建议从刀架的机械传动结构、精定位机构、材料精度和轻量化几个方面进行优化和改进。(2) 搭建数控刀架的基本性能检测试验台,对刀架的转位噪声、转位振动、重复定位精度和静刚度进行检测和对比分析,结果表明国产数控刀架的基本性能弱于进口刀架,尤其和材料加工精度相关性较大的重复定位精度需要进一步提升。建议从刀架的三齿盘、液压油缸和传动机构进行改进。(3) 对国产数控刀架在切削工况下的性能进行试验对比研究,使用时频域和小波包熵分析方法处理试验数据,结果显示国产刀架在试验机床上的切削动态性能要差于进口刀架。可以通过改善国产刀架构件间联接处的刚度,合理设计结构的形式和尺寸,提高刀架的动刚度。(4) 设计正交试验研究切削用量对刀架切削受力和振动影响情况,采用方差分析和贡献率进行试验数据分析,得到切削用量三要素对切削力和切削振动的影响规律。结果还显示在大切削量加工情况下,国产刀架的动态性能相比于进口刀架更弱。因此在使用国产刀架时,需合理选择切削用量。
【关键词】：数控刀架 对比试验 性能检测 信号处理
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 刀架产品发展概况10-11
• 1.2.2 刀架性能试验研究11
• 1.2.3 机械振动信号处理技术11-12
• 1.3 本文主要研究内容12-14
• 第二章 数控刀架的特性分析14-19
• 2.1 引言14
• 2.2 数控刀架分类14-15
• 2.3 数控刀架机械结构分析15-17
• 2.3.1 数控刀架机构组成15-16
• 2.3.2 数控刀架工作原理16-17
• 2.4 数控刀架的性能参数分析17-18
• 2.5 小结18-19
• 第三章 数控刀架非切削状态下性能检测与分析19-38
• 3.1 引言19
• 3.2 性能检测任务制定19-20
• 3.3 性能检测试验台搭建20
• 3.4 转位噪声检测与分析20-23
• 3.4.1 测试方案20-21
• 3.4.2 数据处理方法21-22
• 3.4.3 结果对比分析22-23
• 3.5 转位振动检测与分析23-30
• 3.5.1 测试方案23-24
• 3.5.2 结果对比分析24-30
• 3.6 重复定位精度检测与分析30-32
• 3.6.1 测试方案30-32
• 3.6.2 结果对比分析32
• 3.7 静刚度检测与分析32-36
• 3.7.1 测试方案32-34
• 3.7.2 数据处理方法34-35
• 3.7.3 结果对比分析35-36
• 3.8 综合评估36
• 3.9 小结36-38
• 第四章 数控刀架切削状态下性能分析38-55
• 4.1 引言38
• 4.2 信号采集38-41
• 4.2.1 切削力与切削振动38-39
• 4.2.2 试验台搭建39-40
• 4.2.3 信号采集40-41
• 4.3 时、频域分析41-46
• 4.3.1 时域分析41-44
• 4.3.2 频域分析44-46
• 4.4 小波分析46-53
• 4.4.1 小波变换理论46-48
• 4.4.2 连续小波变换48-50
• 4.4.3 小波包能量分布50-52
• 4.4.4 小波包熵52-53
• 4.5 小结53-55
• 第五章 切削用量对刀架切削受力和振动影响分析55-61
• 5.1 引言55
• 5.2 试验与方法55-57
• 5.2.1 试验台搭建55-56
• 5.2.2 正交试验方法56-57
• 5.3 方差分析与贡献率57-58
• 5.4 试验结果与分析58-60
• 5.5 小结60-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 总结61-62
• 6.2 展望62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士期间参加科研项目与成果清单68
• 参与科研项目68
• 发表学术论文68
• 申请专利68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李志农;朱明;褚福磊;肖尧先;;基于经验小波变换的机械故障诊断方法研究[J];仪器仪表学报;2014年11期

2 韩超;;浅谈数控机床的发展概况[J];装备制造技术;2014年05期

3 胡晓雄;贾育秦;;并联机床静力学及静刚度研究[J];现代制造工程;2014年01期

4 魏祥武;;数控转塔刀架综合性能测试平台的设计研究[J];机械设计与制造;2014年01期

5 杨青;孙佰聪;朱美臣;杨青川;刘念;;基于小波包熵和聚类分析的滚动轴承故障诊断方法[J];南京理工大学学报;2013年04期

6 李舜酩;郭海东;李殿荣;;振动信号处理方法综述[J];仪器仪表学报;2013年08期

7 刘士杰;孙友芝;;我国数控机床与技术的发展概况及趋势研究[J];科技经济市场;2013年04期

8 丁文政;黄筱调;朱松青;汪木兰;;数控机床精度衰退的研究进展[J];机床与液压;2012年15期

9 徐吉存;;浅谈国产机床功能部件产业化发展[J];航空制造技术;2012年04期

10 蒋亚宝;张淼;初福春;闫培龙;赵顺利;刘新东;;谁来破解国产数控机床功能部件的困局?[J];金属加工(冷加工);2012年05期

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 张涛;微切削加工单位切削力及表面加工质量的尺寸效应研究[D];山东大学;2013年

2 金超;基于工况的数控加工热误差与切削振动预测方法研究[D];华中科技大学;2011年

3 赵志宏;基于振动信号的机械故障特征提取与诊断研究[D];北京交通大学;2012年

4 刘华文;基于信息熵的特征选择算法研究[D];吉林大学;2010年

5 粟时平;多轴数控机床精度建模与误差补偿方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 何佳龙;数控车床动力伺服刀架可靠性系统研制及试验研究[D];吉林大学;2014年

2 羡学磊;高精度轴类零件加工误差补偿技术研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

3 戴炳雄;基于小波包熵和高斯混合模型的设备故障诊断和性能退化方法研究[D];华南理工大学;2013年

4 王春彬;铣车复合加工中心直驱摆头动力刀架静动态特性分析及其优化[D];兰州理工大学;2013年

5 赖达波;某齿轮箱故障振动信号特征提取及分析技术研究[D];电子科技大学;2013年

6 郑鹏;机床加工过程振动特性及对加工表面质量影响的研究[D];华中科技大学;2012年

7 齐洪宇;重型曲轴旋风刀架性能测试系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

8 李登强;电主轴数控刀架的关键技术研究[D];东北大学;2011年

9 郭永亮;模块化背景下中国数控机床企业技术能力成长路径研究[D];辽宁大学;2011年

10 陈琪;数控转塔冲床振动与噪声的控制研究[D];扬州大学;2011年

，

本文编号：760409