文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
旋转刀具/切削数据库应用研究
姓名:凡孝勇
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及自动化
指导教师:陈明;张书桥

必须改善和加强刀具管理,而建立刀具数据库是进行刀具管理的基础。,/≡窈沃值毒吆颓邢饔昧慷愿髦中虏牧咸乇鹗悄鸭庸げ牧辖星邢\钻头和镗刀,利用关系形数据库的范式理论建立了刀具数据库。似刀具旋转刀具/切削数据库应用研究摘要产要求的前提下,优化刀具库房资源,降低生产成本,为达到这个目的,在企业中周转的实际情况和企业各部门对刀具信息的不同需求作为设计具类别和几何参数为基础的刀具编码方法的不足,提出了以刀具加工信加工是机械常Ⅱ造面临的重要问题。先进刀具、设备和加工工艺的出现,使得传统的切削用量不再适用,为适应这种变化,必须针对各种新的加工条件开展切削用量优化研究,同时还要建立切削数据库,使企业能根据加工条件快速获得优化的切削用量。为充分发挥自动化生产线的效率,保证加工质量,必须能及时准确的向生产线提供所需刀具,并在满足生本文以上海大众汽车公司发动机厂为背景,针对使用量较大的铣刀、刀具数据库ǖ侗菘的依据。在此过程中,针对传统的以刀息为基础的编码方法。为适应工件材料、刀具技术和加工工艺的发展对切削用量的改变,使企业能随时根据新的工况更新切削用量,建立了上述刀具的切削数据库。在此基础上开发了基于计算机局域网的旋转体刀具管理软件。该软件由刀具/切削数据库和用户界面组成,提供刀具日常厂广、,
的参考价值信息管理和刀具一刀柄装配、切削用量优化以及刀具故障诊断功能。该软件对改善我国大多数企业在刀具信息管理上手段落后的现状具有一定工效率一刀具耐用度为目标函数,利用遗传算法对上述两组目标进行了一个切削用量的多目标优化实例计算,为高速铣削的切削用量优化提出切削数据库存放着经过优化的切削用量,其数据来源于生产实践和切削试验。本文首次利用响应曲面法建立了高速铣削加工表面粗糙度和切削力的模型,该模型与实验结果能很好的吻合。由于高速切削的显著不同工件材料对刀具的不同要求,分别以加工效率一加工表面质量、加了一种可供参考的方法。最后,本文针对上海大众汽车公司发动机厂在缸体加工过程中的经常出现的一个故障,分析其原因并提出了改进措施,其效果得到了生产关键词:刀具数据库,切削数据库,切削用量优化,表面粗糙度模型特点是高的加工效率、良好的加工表面质量和较低的耐用度,本章根据实践的验证。
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第一章绪论工艺系统的优化内容刀具是机械制造中的重要资源,是加工质量和生产效率决定性的因素之一。加工质量包括加工精度和加工表面质量。在机械加工中,零件的尺寸、几何形状和表面间相对位置的形成,归结到一点,就取决于工件的刀具在切削运动过程中相互位置的关系,而工件和刀具,又安装在夹具和机床上面,并受到夹具和机床的约束。因此,包括刀具在内的整个工艺系统的好坏就直接影响加工精度【”。另一方面,刀具的几何角度、切削用量是决定工件表面粗糙度和表面物理机械性能的关键因素。工艺系统的振动也是表面粗糙度的主要影响因素。随着刀具技术的发展,各种先进刀具不断出现。它们往往具有精度高、耐用度大以及能适应恶劣加工条件等特点,但价格较传统刀具要贵。合理的选用这些刀具,不仅减低了单件生产成本,还能减少换刀次数和换刀时间,甚至引发工艺上的革新,因此极大的提高了生产效率。在本章中,将从优化工艺系统的角度出发,阐述刀具优化的重要性,并提出本文要解决的问题。在机械制造过程中,机床、夹具、刀具和工件构成了工艺系统。工艺系统对产品质量和生产效益起着至关重要的作用。近年来,随着各种先进材料、刀具、机床以及先进工艺的发展,使得工艺系统的优化问题越来越迫切。工艺系统的优化可概括为以下几个方面:.毒摺!;驳挠呕在自动化加工中,普遍采用了高效加工中心。这类加工中心要求采用高精度刀具,以便进行高速高精度切削加工。为提高加工中心等高效设备的开动率,充分发挥机床的性能,减少换刀时间,要求延长切削刀具的使用寿命。同时,还要求切削刀具的寿命可控,刀具寿命离散程度小。为满足这些要求,必须采用数控刀具。以硬质合金刀具为例,虽然涂层刀具比非涂层刀具价格要贵,但涂层刀具耐用度高,切削速度快,而且能切坎愕毒吣岩郧邢鞯牟牧希虼耍跎倭俗凹写问图庸こ杀荆岣吡另一方面,刀具技术也在不断的发展中,表现在刀具结构和刀具材料的变化上。结构方面,刀具几何角度,切削刃型和断屑槽型的优化往往能数十倍的提高刀具切削性能。材料方面,超硬材料缃鸶帐⒘⒎降;鸬刀具、陶瓷刀具、涂层硬质合金刀具以及高性能细晶硬质合金刀具纷纷出现,极大的提高了生产效率,也改变了切削加工的面貌,由此产生了高速切削、干式切削和硬切削等先进切削