枪钻高速钻削圆度形貌分析研究

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随着现代技术的进步,很多行业都发生了巨大的改变。航天、兵器等等都在发生着突飞猛进的变化,随之而来的是枪钻高速钻削技术的应用也在变得越来越广泛。因此,对枪钻高速钻削技术的研究也就变得很热门。枪钻高速钻削加工过程中孔的加工效率、所得到的孔的精度以及质量是很多研究人员关注的重点。但是,枪钻高速钻削加工过程中由于枪钻本身结构的特点,加工过程复杂,加工状态又是封闭的,这就使得对枪钻高速钻削加工过程中的切削力以及枪钻系统的动力学特性分析成为了枪钻高速钻削加工过程中很重要的问题。除此之外,枪钻高速钻削加工过程中加工孔精度的研究中关于加工孔圆度形貌的建模也是研究的重点。因此,本文是在前人对枪钻高速钻削研究的基础上进行深入的研究。本文首先对枪钻高速钻削加工中的枪钻的切削力进行了分析,利用微分单元建立了枪钻的力学模型,得到了枪钻高速钻削加工过程中切削力和转矩的数学表达式,并通过仿真模拟分析了进给量与切削力之间的关系。其次对枪钻高速钻削加工过程中的动力学特性进行了分析,通过对枪钻高速钻削加工过程中枪钻系统进行简化。将枪钻系统简化为转子模型,化简了枪钻高速钻削加工过程中该种系统的动力学方程表达式,进一步分析了转速和进给量对枪钻系统动力学特性的影响。最后对枪钻高速钻削加工过程中加工孔的圆度形貌情况进行了分析,建立了相关的圆度形貌模型,得到了所加工孔轮廓轨迹的方程,并利用仿真分析研究了频率和振幅对加工孔轮廓的影响。这一研究的结果可以更清楚的知道枪钻高速钻削加工过程中切削力的变化情况、整个过程中枪钻系统的动力学特性,以及加工孔轮廓的情况。这一研究可以为以后进一步深入研究枪钻高速钻削过程提供一定的经验,同时也为枪钻高速钻削过程中参数的选择提供了理论依据,最重要的是为以后研究枪钻高速钻削加工过程中孔圆度形貌的情况提供了一种方法。与此同时这一研究对枪钻高速钻削加工技术的进一步发展具有很大的理论意义。
摘要第4-6页
abstract第6-7页
第一章 绪论第10-17页
    1.1 枪钻加工系统第10-11页
    1.2 深小孔加工第11-12页
    1.3 高速钻削深小孔第12-14页
    1.4 深小孔加工的国内外研究现状第14-16页
    1.5 本文主要研究内容第16-17页
第二章 枪钻高速钻削切削力的求解第17-35页
    2.1 枪钻钻头几何结构第17-18页
    2.2 枪钻的钻头切削力和转矩的建模第18-28页
        2.2.1 内刃切削力建模第21-23页
        2.2.2 外刃切削力建模第23-25页
        2.2.3 枪钻转矩建模第25-28页
    2.3 枪钻钻头切削力分析第28-31页
    2.4 进给量对切削力的影响第31-34页
    2.5 本章小结第34-35页
第三章 枪钻高速钻削动力学特性的求解第35-47页
    3.1 高速钻削及动力学特性分析的意义第35-37页
    3.2 枪钻系统的动力学建模第37-38页
    3.3 枪钻系统的动力学方程第38-41页
    3.4 转速和进给量与动力学特性之间的关系第41-45页
        3.4.1 转速与动力学特性之间的关系第41-43页
        3.4.2 进给量与动力学特性之间的关系第43-45页
    3.5 本章小结第45-47页
第四章 枪钻钻孔圆度形貌建模第47-54页
    4.1 深小孔加工的圆度研究概述第47-48页
    4.2 枪钻钻孔圆度形貌影响因素分析第48-50页
        4.2.1 枪钻主轴回转误差对加工孔的影响第48-49页
        4.2.2 工件振动对加工孔的影响第49-50页
    4.3 枪钻钻孔的圆度形貌建模第50-53页
    4.4 本章小结第53-54页
第五章 枪钻钻孔圆度形貌分析第54-75页
    5.1 频率对加工孔圆度形貌的影响第54-66页
        5.1.1 工件振动频率对加工孔圆度形貌的影响第54-59页
        5.1.2 回转频率以及振动频率对加工孔圆度形貌的影响第59-66页
    5.2 幅值对加工孔圆度形貌的影响第66-72页
    5.3 相位角之差对加工孔圆度形貌的影响第72-73页
    5.4 本章小结第73-75页
第六章 总结与展望第75-77页
    6.1 总结第75-76页
    6.2 展望第76-77页
参考文献第77-82页
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果第82-83页
致谢第83-85页
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