管板多轴钻床钻削工艺研究

发布时间：2017-08-04 11:23

  本文关键词：管板多轴钻床钻削工艺研究

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【摘要】：钻削是金属材料常用的加工技术,为了提高钻削加工的效率、降低加工成本,对钻削加工工艺进行研究非常重要。本文阐述了多轴钻床的发展和现状,ZK55系列钻床的特点。钻削加工工艺的发展、钻削加工的历史与现状、钻削加工工艺研究的意义。通过实验,对不同钻削参数下的切屑形态及断屑情况进行记录,并利用软件Matlab进行拟合分析,探讨钻削参数对断屑的影响并进行验证实验;对不同钻削参数下的钻削力进行记录,并利用软件Matlab进行拟合分析,探讨钻削参数对钻削力的影响;对不同钻削参数下的内孔的表面粗糙度进行测量,并利用软件Minitab进行分析,探讨钻削参数对表面粗糙度的影响。对不同的加工情况进行实验,研究不同钻削过程中系统的响应变化,探讨钻削参数对主轴振动的影响。研究发现,用φ20的钻头,主轴转速在600~800r/min左右时断屑情况较差,钻削中不宜选取该段转速。主轴转速在1050r/min左右、进给量在0.18~0.3mm/r时断屑情况良好,较宜选取。在对钻削力的研究中,发现钻削力大小受进给量的影响较大,呈正相关。随着进给量逐渐增大时,主轴转速也开始对钻削力产生明显影响,且成负相关。在对表面粗糙度的研究中,发现主轴转速为900r/min左右时,所钻削内孔的表面粗糙度的数值比较大,主轴转速增大或减小均能减小表面粗糙度的数值,改善加工质量。进给量为0.2mm/r左右时,所钻削内孔的表面粗糙度的数值比较小,进给量增大或减小均会增大内孔的表面粗糙度的数值,降低加工质量。在实验的加工条件下,推荐主轴转速选用1100r/min左右,进给量选0.2mm/r左右。这样既能保证良好的断屑,不致刮伤已加工表面且散热良好,又能获取较小表面粗糙度的数值,增强配合性、耐磨性、密封性等。而且此时的钻削力和主轴电流均值也都比较适中。本文的研究成果通过实验揭示了钻削加工工艺的规律,对工程实践也有一定的指导意义。
【关键词】：钻削 多轴钻床 拟合分析 工艺研究
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-20
• 1.1 课题来源12
• 1.2 课题提出12-14
• 1.3 多轴钻床的研究和发展14-17
• 1.4 钻削加工技术的研究和发展17-18
• 1.5 本文的主要研究工作18-20
• 第2章 管板多轴钻床钻削加工实验设计20-27
• 2.1 实验准备20-22
• 2.2 实验设计22-25
• 2.3 实验方法及相关参数的确定25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 管板多轴钻床钻削工艺对加工质量的影响27-41
• 3.1 钻削过程切屑形状与切削参数的关系研究27-33
• 3.1.1 切屑形态研究分析28-31
• 3.1.2 切屑形态研究结论31
• 3.1.3 结论验证31-33
• 3.2 钻削力与切削参数的关系研究33-36
• 3.2.1 钻削轴向力研究分析33-36
• 3.2.2 钻削力研究结论36
• 3.3 孔表面粗糙度与切削参数的关系研究36-39
• 3.3.1 表面粗糙度研究分析37-39
• 3.3.2 表面粗糙度研究结论39
• 3.4 本章小结39-41
• 第4章 不同钻削过程中工艺系统的响应分析41-49
• 4.1 切入、切出过程中工艺系统的响应分析41-43
• 4.2 多轴钻削过程中时序对工艺系统响应的影响43-46
• 4.3 切削参数对主轴振动的田口法实验研究46-48
• 4.4 本章小结48-49
• 结论与展望49-50
• 参考文献50-53
• 致谢53

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本文编号：619288