文档介绍：硕士学位论文
摘要
高速车铣技术是世纪年代以来随着高速切削技术的发展而迅速崛起的
一种先进制造技术,它体现了当代切削技术朝“高速化精密化”发展的趋势。
高速切削技术的发展过程中刀具技术起到了非常关键的作用,因此,高速切削对
刀具有关的其它问题,包括刀具和刀柄的联结、刀柄和机床主轴的联结以及刀具
系统的动态性能提出了新的要求。
基于上述要求,本课题主要做了以下工作
第一,从理论上详尽地分析了影响高速旋转刀具系统回转精度的有关因素以
及发生强迫振动的原因,并提出了减小刀具系统振动的配重措施。阐述了高速状
态下离心力对主轴刀具联结系统特性的影响,推导出了主轴装夹刀柄时的过盈
量与脱松角速度、主轴外径与刀柄内径之间的关系,以及主轴刀具联结系统在
离心力作用下膨胀后联结间隙与过盈量之间的关系。
第二,运用软件分析了刀具系统静力学和动力学特性、刀具系统应
力场和变形量对其特性的影响,并且结合刀具系统模态分析较为系统全面地研究
了苛速切削刀具系统的安全性,为合理设计高速旋转刀具系统的结构提供了有益
的参考。
第三,对刀具系统做有限元模态分析,确定了刀具系统的固有振动频率。模
态分析不仅提供了一种计算固有频率的方法,也可为研究高速加工系统的振动提
供参考。
最后,依据对刀具系统的理论分析、研究结果,提出了高速旋转刀具系统动
平衡的相关技术以及避振刀柄。
关键词高速旋转刀具系统主轴刀具联结系统不平衡量离心力动平
衡应力场
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”
勿
一
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插图索引
图切削温度随切削速度变化曲线·
图各种金属切削速度与切削温度关系的实验曲线·
图高速切削薄壁零件图·························································⋯⋯
图车铣切屑
图外圆柱面的车铣加工示意图·
图铣刀刀具系统的简化模型·
图刀具系统的约束模型·
图刀具系统的网格划分图·····················,····,·············,,···········
图同心圆盘尺寸示意图·
图主轴刀具系统装配图·······································
图离心力作用下主轴扩张图·
图不同转速时主轴的变形量
图不同转速时刀柄的变形量
图主轴与刀柄变形量的比较
图高速旋转刀具系统的简化图·
图离心力与主轴转速和刀具系统不平衡量的关系·
图刀具系统不平衡量改变时的变形图·
图刀具系统不平衡量改变时的最大等效应力图·
图等效应力图·
图刀具系统不平衡量改变时的变形图·
图刀具系统不平衡量改变时的最大等效应力图·
图等效应力图·····················,·························。·
图刀具系统不平衡量改变时的最大变形图
图等效应力图·
图刀具系统的不平衡量的位置不同时的变形图·
图刀具系统的不平衡量的位置不同时的最大等效应力图·
图离心力作用在点时的应力场分布图·
图离心力作用在点时的应力场分布图
图刀具系统力学模型
图刀具系统模态分析的模型
图阶模态变形结果显示·
图阶模等效应力图·
图高速离心力作用下主轴扩张图·
图刀柄与主轴联结结构与原理图·
图两配重转子的质径积合成·
图不平衡调整示意图·
图在线自动平衡装置
图阻尼避振部件的物理模型·
图阻尼避振刀柄的改型结构·
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附表索引
表
表不同工件材料对应的