文档介绍：分类号: TH112 单位代码: 10720
密级: 学号:
硕士学位论文
基于五轴串联机构的车刀刃磨装置的研究
Study on Sharpening Appliance of Lathe Tool
Based on five-axis serial mechanism
论文作者:
指导教师、职称:
学科、专业名称: 机械设计及理论
研究方向:机械装备的设计与制造研究
二 0 一三年三月
陕西理工学院学位论文独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成
果。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,论文中不包含其他个人已经发表或撰写
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材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名: 年月日
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本学位论文属于
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2、不保密□。√(请在以上相应方框内打“√”)
作者签名: 年月日
摘要
***是机械制造中用于切削加工的工具,它是整个切削加工的重要组成部分。***
刃磨是指***加工或***制造过程中的重磨,其刃磨质量直接影响着***的切削性能及
使用寿命。随着柔性制造单元、数控机床以及加工中心在加工领域中迅速的发展与普及,
刃磨的自动化也成了制造加工业进一步发展的必然趋势。基于此,本文旨在研究一种五
轴串联自动刃磨的实现装置。主要做了以下几个方面的研究:
本文以普通的外圆车刀为依据,在分析了其基本结构、几何参数及刃磨方法的基础
上,通过建立以车刀刀尖为原点的车刀坐标系及机床的坐标系,推导出了车刀各刀面的
方程表达式及刃磨装置的数学建模表达式。
依据车刀刃磨过程中位姿的调整及坐标系的变换,对五轴串联机构进行了分析研
究。根据五轴串联机构的类型、空间组成原理和结构形式设计了一种能够实现空间三个
平动和两个转动自由度调整的串联机构,然后通过坐标其次变换原理及 D-H 机器人运
动学建模的方法对该机构进行运动学分析,为其商业化应用奠定理论基础。
通过对该机构的零件选型计算,确定了机构的各尺寸参数,然后通过 Pro/E 对该刃
磨装置的零部件进行三维建模及装配。并通过分析软件 ANSYS 对机构中几个重要零部
件进行有限元静力学分析,分析结果表明这些零部件的强度满足实际加工的要求,其刚
度也能够保证车刀的刃磨精度。
关键词:车刀刃磨;五轴串联机构;运动学;Pro/E;ANSYS
I
II
Abstract
Tool is an important position in metal machining process system and it is used for
cutting machining in the mechanical manufacturing. Tool sharpening is regrinding in it's
process of manufacturing, which the sharpening quality directly affects the cutting
performance and service life of cutting tools. Following the popularization of numerical
control machine, machining center and flexible manufacturing cell in industrial processing,
the tool sharpening automation is an inevitable requirement for the further development of the
manufacturing industry. Based on this, the article study a grinding equipment to realize the
tool sharpening. The fol