周铣加工涡旋盘瞬时铣削厚度及表面残余高度研究

发布时间：2022-05-08 08:17

　　涡旋盘是涡旋压缩机的核心零件,其制造精度直接影响涡旋压缩机的工作性能。研究铣削过程中的真实刀刃轨迹及瞬时铣削厚度变化规律,可为涡旋齿精铣削加工切削用量选取提供理论依据。本文在分析涡旋齿圆周铣削特点的基础上,对涡旋盘加工过程中的瞬时铣削厚度和表面残余高度等问题进行了研究,具体包括以下三个方面:（1）建立了圆周铣削坐标系下刀刃轨迹方程,推导了改进几何法铣削厚度计算模型,结合真实刀刃轨迹和切削几何条件建立了涡旋齿圆瞬时厚度计算模型。该模型反映了工件、刀具和铣削参数对瞬时铣削厚度的综合影响。计算分析结果表明:刀具中心转角q增大,瞬时铣削厚度先增大后减小,刀具中心转角q（28）1.6 rad时外壁瞬时铣削厚度达到最大值0.162mm,内外壁铣削厚度差值为21%;随着涡旋齿型线曲率半径增大,瞬时铣削厚度线性增加;刀刃齿数越少,瞬时铣削厚度越大;瞬时铣削厚度随着进给角速度的增大而迅速增大;随主轴角速度的增加而呈减小趋势,当主轴角速度增大到100prad/s以上时,瞬时铣削厚度趋于稳定。（2）建立了涡旋齿铣削加工过程的表面残留高度数学模型。残留高度是指加工后表面相邻刀刃痕迹之间的残料高度,其直接影响表... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 涡旋压缩机的研究现状
    1.2 涡旋盘加工方面国内外研究现状
        1.2.1 对涡旋盘材料的研究
        1.2.2 对涡旋盘加工的研究
        1.2.3 对涡旋盘表面残留高度的研究
    1.3 论文课题来源与研究意义
        1.3.1 课题所属基金
        1.3.2 课题的研究意义
    1.4 论文的主要研究内容和研究方法
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 主要研究方法
第2章 涡旋压缩机的结构及涡旋盘型线特点
    2.1 涡旋压缩机的结构
    2.2 涡旋压缩机的工作原理
    2.3 涡旋齿型线
    2.4 涡旋盘的加工与质量要求
        2.4.1 涡旋盘的加工
        2.4.2 涡旋盘的精度要求
        2.4.3 涡旋盘的检测
    2.5 本章小结
第3章 周铣瞬时未变形铣削厚度模型的建立
    3.1 真实刀刃轨迹
        3.1.1 刀刃轨迹定义
        3.1.2 圆周铣削坐标系定义
        3.1.3 刀刃运动轨迹
    3.2 瞬时未变形铣削厚度的建模
        3.2.1 传统瞬时未变形厚度计算方法
        3.2.2 改进的几何法
    3.3 基于真实轨迹坐标的计算方法
        3.3.1 铣削涡旋盘外壁(凸圆)
        3.3.2 铣削涡旋盘内壁(凹圆)
    3.4 涡旋盘瞬时未变形铣削厚度影响因素分析
        3.4.1 瞬时未变形铣削厚度随刀齿转角变化情况
        3.4.2 瞬时未变形铣削厚度随刀具参数的变化情况
        3.4.3 瞬时未变形厚度随涡旋盘型线曲率半径的变化情况
        3.4.4 铣削起始角的计算
        3.4.5 铣削起始角与径向切削深度及瞬时铣削厚度的关系
        3.4.6 瞬时铣削厚度与进给角速度及刀具角速度的关系
    3.5 涡旋盘加工仿真研究
        3.5.1 仿真设置
        3.5.2 仿真结果
    3.6 本章小结
第4章 涡旋齿表面残留高度的建模与计算
    4.1 残留高度与表面粗糙度
    4.2 残留高度建模
        4.2.1 刀具中心轨迹为直线时(铣平面)的残留高度计算
        4.2.2 刀具中心轨迹为圆弧时
    4.3 影响残留高度的加工参数
    4.4 加工参数优化
        4.4.1 同侧壁面加工
        4.4.2 同一截面处内外侧壁面加工
    4.5 本章小结
第5章 周铣涡旋盘加工实验
    5.1 加工实验
    5.2 加工后表面质量检测
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的论文
附录B 瞬时铣削厚度随刀齿转角变化情况Matlab程序


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]涡旋压缩机主要零部件检测装置设计[D]. 文雅珊.南昌大学 2012



本文编号：3651284