学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

数控车削表面质量物理仿真与研究

作　者: 李红军
导　师: 季春明
学　校: 南京理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 数控车削 表面质量 物理仿真 硬度差异 侧向塑性流动
分类号: TG519.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 258次
引　用: 7次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


工件表面质量物理仿真是加工过程物理仿真的重要组成部分。本文用表面粗糙度作为评价工件表面质量的特征参数,在综合分析车削加工过程及其动态变化规律的基础上,得出切削刀具刀尖法截面和刀尖实际切削运动轨迹决定工件的表面微观形貌。鉴于刀具振动是影响工件表面质量的主要因素,本文以工件表面质量——刀具振动——切削力波动为研究主线,将刀具简化成分别沿工件径向和轴向振动的单自由度振动模型。维持刀具振动的激振力主要由工件硬度差异引起的随机力、振动力、切削再生力组成,本文分别对它们做了详细地分析和求解。此外还考虑了切削过程中金属层塑性流动现象,并定量地分析了侧向塑性流动对表面粗糙度的影响。在软件开发中,根据面向对象的编程思想,将程序中的每个仿真模型模块化,并利用Visual C++6.0的MFC基础类库构建仿真系统的基本框架。最后进行一系列的实验,实验测量结果和仿真结果的对比证明了本仿真系统与实际加工过程相互吻合。

全文目录


1. 绪论  7-13
  1.1 仿真在机械加工中的应用  7-8
  1.2 国内外对物理仿真加工的研究动向  8-9
  1.3 物理仿真研究中的难点问题  9-10
  1.4 工件表面质量与表面质量仿真  10-11
  1.5 本课题研究的主要内容  11-13
2. 工件表面质量模型  13-20
  2.1 表面粗糙度对零件功能的影响  13-14
  2.2 切削加工工件表面成形过程及影响因素分析  14-15
    2.2.1 加工表面的成形过程  14
    2.2.2 影响已加工表面形成的因素  14-15
  2.3 工件表面粗糙度的评价参数  15-17
  2.4 切削振动条件下工件的已加工表面  17-18
    2.4.1 二维状态下的工件表面质量  17-18
    2.4.2 三维状态下的工件表面质量  18
  2.5 表面质量模型  18-19
    2.5.1 表面粗糙度评价参数R_z的确定  18-19
    2.5.2 表面质量模型的实现过程  19
  2.6 本章小结  19-20
3. 刀具与工件之间的相对振动模型  20-28
  3.1 引言  20
  3.2 车削中的振动形式  20-21
  3.3 数控车削的振动模型分析  21
  3.4 数控车削物理仿真系统的振动模型  21-23
    3.4.1 振动模型的功能  21-22
    3.4.2 振动模型特点分析  22
    3.4.3 振动模型的建立  22-23
  3.4 各振型方向上振动激励的确定  23
  3.5 切削振动条件下的实际切削深度  23-24
  3.6 车削工艺系统振动参数的确定  24-27
    3.6.1 测定工艺系统的静刚度k  24-25
    3.6.2 确定工艺系统的阻尼c  25-27
  3.7 本章小结  27-28
4. 瞬时车削力的研究与分析  28-39
  4.1 引言  28
  4.2 切削力的来源及其分类  28-29
    4.2.1 切削力的来源  28
    4.2.2 切削力的分类  28-29
  4.3 动态车削力分析  29-30
    4.3.1 稳态车削力经验公式  29
    4.3.2 动态车削力形成原因  29-30
  4.4 动态车削力模型  30
  4.5 各部分动态力的确定  30-37
    4.5.1 随机激振力F_(ran)  30-36
    4.5.2 振动切削力  36
    4.5.3 再生切削力  36-37
  4.6 本章小节  37-39
5. 塑性流动对表面质量的影响  39-42
  5.1 切削层变形  39
  5.2 金属层塑性流动  39-40
  5.3 侧向塑流对粗糙度的影响  40-41
  5.4 本章小结  41-42
6. 仿真实验与结果分析  42-62
  6.1 实验条件  42
  6.2 车削参数的选择  42-44
  6.3 仿真系统  44-50
    6.3.1 仿真系统的层次结构  44-45
    6.3.2 仿真系统的程序流程及仿真数据处理  45-47
    6.3.3 仿真程序中用到的数字求解算法  47-50
  6.4 仿真结果分析  50-61
    6.4.1 瞬时车削力仿真结果分析  58-59
    6.4.2 工件表面质量仿真结果分析  59-61
  6.5 本章小结  61-62
结论  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-67

相似论文

  1. 复合超声振动拉丝的理论与实验研究,TG663
  2. 空间交会对接控制方法的研究,V526
  3. 铝箔冷轧机仿真系统和张力控制的研究,TG334.9
  4. 核电机组铸钢铣削表面完整性试验研究,TG54
  5. 改善微孔发泡注塑成型制品表面质量的研究,TQ320.662
  6. 永磁同步电机控制器半物理仿真系统的研究,TM341
  7. SCADE在无人机飞行控制软件设计中的应用,TP273
  8. 直升机飞/发综合控制半物理仿真平台视景仿真及接口设计,TP391.9
  9. 高超声速飞行器组合导航技术及其半物理仿真研究,V249.328
  10. 步态训练机器人骨盆控制机构研究,TP242.3
  11. 车铣数控加工精度分布规律的研究,TG659
  12. 基于材料微细结构微细铣削加工机理的研究,TG54
  13. 液压挖掘机半物理仿真平台及上车机构实时仿真研究,TU621
  14. 钛合金高速铣削刀具失效及加工表面质量实验研究,TG54
  15. Inconel 718高速铣削工艺参数优化,TG54
  16. 切削加工过程的三维有限元实时仿真研究,TG501
  17. 离心叶轮叶片五轴数控铣削过程物理仿真研究,TG547
  18. 机器人大脑浮点化及其半物理仿真架构研究,TP242
  19. 水声通信半物理仿真平台的设计与实现,TN929.3
  20. 大气等离子体加工熔石英材料过程的若干影响因素研究,TG664
  21. 氮化硅陶瓷超声振动磨削机理及表面质量研究,TG580.1

中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属切削加工及机床 > 车削加工及车床（旋床） > 程序控制车床和数控车床
© 2012 www.xueweilunwen.com