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正交轴向车铣切削力

收藏本文 2024-02-16 点赞:22387 浏览:104213 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:车铣技术是随着五轴数控机床的进展而兴起的金属先进切削技术,国内以事车铣工艺探讨的科研人员相对较少,较大的制约了车铣技术的进一步进展,致使多数高档车铣加工中心并没有很好的发挥出它的功效。车铣加工的切削力是影响数控机床工艺系统强度、刚性和加工工件质量的重要因素,在自动化生产中也常利用切削力来检测和监控刀具磨损、加工表面质量。本论文采取单因素试验法和多因素正交试验法相结合来探讨切削参数对轴向车铣切削力的影响规律和影响程度,主要内容有:根据轴向车铣铣刀一齿与工件切削一次历程中切削力的基本模型,计算出切削力模型一齿积分体积与实际一齿切削体积的误差,探讨主要切削参数对体积误差的影响规律,并通过体积误差的大小检验所建立的切削力计算模型是否正确。通过MATLAB7.0软件仿真一齿切削历程中瞬时切削力的变化,探讨切削参数对轴向车铣切削力以及铣刀切入角和切出角的影响规律。通过AutoLISP语言仿真切屑形态的变化来验证切削力模型建立的准确性。最后计算出每个因素对瞬时最大切削力、平均切削力和体积误差的极差,以而确定切削参数对它们的影响程度。以铣刀一齿瞬时切削面积建立的切削力模型,计算得到铣刀一齿实际切削体积和切削力基本模型积分的体积之间的误差仅为3%左右,切屑形态的变化规律与一齿切削历程中切削力的变化规律一致,以而确定切削力模型满足利用要求。对切削力进行数值模拟,揭示了铣刀端面刃和圆周刃一齿与工件切削一次历程中切削力的变化规律、切削参数对切削力和切削时间的影响规律、以及切削参数对切削力和体积误差的影响程度。关键词:轴向车铣论文切削力论文正交试验论文仿真论文

    摘要6-7

    Abstract7-13

    第1章 绪论13-21

    1.1 探讨背景及作用13-15

    1.1.1 探讨背景13-14

    1.1.2 探讨作用14-15

    1.2 车铣技术的概述15-17

    1.2.1 车铣技术的特点15-16

    1.2.2 车铣技术的加工方式16-17

    1.3 切削力探讨的进展近况17-20

    1.3.1 切削力的来源17-18

    1.3.2 国外进展近况18-19

    1.3.3 国内进展近况19-20

    1.4 本论文的主要内容20-21

    第2章 切削力建模策略的综述21-30

    2.1 力学/剖析法建模21-25

    2.1.1 二维切削模型21-23

    2.1.2 三维切削模型23-25

    2.2 基于有限元法的切削力建模25-26

    2.3 实验/经验切削力建模策略26-28

    2.3.1 基于单位切削力的切削力模型26

    2.3.2 基于多元回归浅析的切削力模型26-28

    2.4 人工智能的切削力模型28-29

    2.4.1 神经网络模型28

    2.4.2 模糊灰色论述28-29

    2.5 本章小节29-30

    第3章 轴向车铣切削力的基本模型与结果浅析30-45

    3.1 切削啮合区的确定31-35

    3.1.1 啮合角度31-34

    3.1.2 啮合深度34-35

    3.2 圆周刃切削35-37

    3.2.1 圆周刃切削厚度35-37

    3.2.2 圆周刃切削深度37

    3.3 端面刃切削37-38

    3.3.1 端面刃切削深度37-38

    3.3.2 端面刃切削厚度38

    3.4 实际切削体积与模型积分体积38-41

    3.4.1 端面刃和圆周刃的切削体积38-40

    3.4.2 主要切削参数对体积误差的影响规律40-41

    3.5 切削力的计算与仿真结果41-44

    3.6 本章小结44-45

    第4章 轴向车铣切削力与切屑的仿真45-70

    4.1 铣刀转速对仿真结果的影响46-51

    4.1.1 铣刀转速对切削力的影响47-50

    4.1.2 铣刀转速对切屑形态的影响50-51

    4.2 工件转速对仿真结果的影响51-55

    4.2.1 工件转速对切削力的影响52-55

    4.2.2 工件转速对切屑形态的影响55

    4.3 切削深度对仿真结果的影响55-59

    4.3.1 切削深度对切削力的影响56-59

    4.3.2 切削深度对切屑形态的影响59

    4.4 轴向进给量对仿真结果的影响59-63

    4.4.1 轴向进给量对切削力的影响60-62

    4.4.2 轴向进给量对切屑形态的影响62-63

    4.5 铣刀齿数对仿真结果的影响63-67

    4.5.1 铣刀齿数对切削力的影响64-67

    4.5.2 铣刀齿数对切屑形态的影响67

    4.6 轴向车铣加工切屑的实验比较67-69

    4.7 本章小结69-70

    第5章 轴向车铣切削力的正交试验70-78

    5.1 多因素正交试验的介绍70

    5.2 五因素四水平的正交试验70-73

    5.2.1 轴向车铣切削参数试验设计70-72

    5.2.2 试验结果72-73

    5.3 正交试验的结果浅析73-77

    5.3.1 试验指标的极差计算73-74

    5.3.2 试验指标的直观浅析图74-77

    5.4 本章小结77-78

    结论78-79

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