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基于正弦机构曲轴复合车削刀架系统小结

收藏本文 2024-02-29 点赞:16546 浏览:70722 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:曲轴加工复合车床通过随动车削的方式对曲轴连杆轴颈进行加工。本论文拟采取正弦刀架机构来实现随动车削。通过对随动车削曲轴连杆轴颈的历程进行浅析计算,总结出能够完成随动车削的两个必要条件。利用ADAMS软件对正弦刀架机构和曲轴组成的系统进行仿真,计算出刀尖点在切削运动历程中的轨迹,证明正弦机构满足随动车削的两个必要条件。接着将进一步对刀尖点相对于连杆轴颈表面上点的相对运动进行探讨,当曲轴和刀架机构同步转动时,得到了刀尖点绕曲轴连杆轴颈做圆周运动,而且圆的半径刚好等于轴颈的半径。根据上面的探讨可以说明正弦刀架机构可以完成曲轴连杆轴颈的随动车削。刀架的曲柄长度必须等于曲轴的曲柄长度,加工不同类型的曲轴时,就要对刀架的曲轴长度进行调整。经过浅析,确定了曲柄长度调整方式,将曲柄截断并通过转动副进行连接,然后利用机构自身转动来实现自动调整。对具体的调整历程进行了浅析,同时完成了曲柄转动角的计算。对导轨进行选择,并计算导轨在工作状态下的受力,以此为依据进行导轨寿命的计算。完成刀架机构的总体结构设计,通过Pro/E软件建立刀架的三维模型。对正弦机构进行运动学浅析,求解出正弦机构各个部件的速度、加速度表达式。利用ADAMS软件进行虚拟仿真,验证运动学浅析的结果,并对运动历程中产生的惯性力进行浅析。根据仿真浅析的结果提出刀架机构动平衡的总体案例,进行动平衡装置的设计,最后利用ADAMS软件浅析安装了动平衡装置后的刀架机构的惯性力,以验证动平衡装置的效果,仿真结果表明动平衡装置能够平衡刀架机构的惯性力,达到了预期的效果。对刀架机构中的重要部件进行有限元浅析。计算刀盘在载荷作用下所产生的节点位移、应力、应变情况,对得出的位移、应力、应变云图进行浅析。对刀盘进行模态浅析,得出刀盘的固有频率以及振型等动态特性。浅析结果表明刀盘满足设计要求。上面陈述的浅析结果可以为刀盘的结构改善和结构优化提供参考依据。关键词:随动车削论文正弦机构论文曲柄长度调整论文动平衡论文运动学仿真论文

    中文摘要4-5

    Abstract5-7

    目录7-9

    第1章 绪论9-17

    1.1 课题探讨的目的9

    1.2 课题探讨的作用9-10

    1.3 曲轴加工技术概述10-15

    1.3.1 曲轴的粗加工和半精加工工艺总结10-11

    1.3.2 曲轴的精加工工艺11-15

    1.3.3 曲轴的复合加工技术15

    1.4 机床刀架探讨策略及内容概述15-17

    第2章 正弦机构随动切削方式的探讨及可行性验证17-24

    2.1 随动切削方式的探讨17-18

    2.2 正弦刀架机构的可行性浅析18-23

    2.2.1 正弦刀架机构模型的建立19-20

    2.2.3 正弦刀架机构的仿真及结果浅析20-23

    2.3 本章小结23-24

    第3章 刀架结构设计24-48

    3.1 刀架曲柄长度调整案例的设计24-27

    3.1.1 刀架曲柄长度调整的选型24-26

    3.1.2 刀架曲柄长度调整案例的设计26-27

    3.2 圆周平动机构的设计27-36

    3.2.1 直线导轨的选择28-30

    3.2.2 直线滚动导轨寿命的计算30

    3.2.3 刀盘的设计30-31

    3.2.4 刀具安装结构的设计31-36

    3.3 自动换刀机构的设计36-40

    3.3.1 抬起夹紧机构的设计37-40

    3.3.2 换刀机构的设计40

    3.4 主传动系统的设计40-41

    3.5 轴的强度校核41-45

    3.6 刀架总体结构设计45-47

    3.7 本章小结47-48

    第4章 刀架机构运动学浅析及动平衡设计48-64

    4.1 刀架机构的运动学浅析48-50

    4.2 刀架机构的动平衡设计50-63

    4.2.1 刀架机构动平衡的浅析50-51

    4.2.2 刀架机构各部件惯性力的计算51

    4.2.3 刀架机构仿真模型的建立51-54

    4.2.4 刀架机构平衡前的仿真浅析54-55

    4.2.5 刀架机构动平衡的设计55-62

    4.2.6 往复惯性力的减小策略62-63

    4.3 本章小结63-64

    第5章 刀架机构重要部件的有限元浅析64-72

    5.1 刀盘的有限元浅析64-69

    5.1.1 刀盘有限元实体模型的建立64-66

    5.1.2 刀盘有限元模型边界条件的加载66-67

    5.1.3 刀盘有限元模型静力浅析结果67-69

    5.2 刀盘的模态69-71

    5.2.1 刀盘的网格划分69-70

    5.2.2 刀盘的模态浅析结果70-71

    5.3 本章小结71-72

    第6章 总结与展望72-74

    6.1 论文总结72-73

    6.2 展望73-74

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