工件激振的高效振动锯切技术研究-机械工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Dissertation Submit2ed to Hangzhou Dianzi University for the Degree of Master Research on high efficiency vibration cutting technology of workpiece vibration Candidate: Cheng Zhongde Supervisor: Ni Jing (Professor) March，2016 杭州电子科技大学 学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明 : 所呈交的学位论文 ，是本人在导师的指导 f ，独立进行研 究工作所取得的成果 c 除文中已经注明引用的内容外 ，本论文不含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集 体 ，均已在文中以明确方式标明。 申请学位论文与资料若有不实之 处， 本人原担一切相关责任 。 论文作者签名 :才f1- hk-1 ) 日期: yJf6 年 2 月 (0日 学位论文使用授权说明 本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定 ，即: 研 究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学 。本人保证 毕业离校后 ，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学 。 学校有权保留送交论文的复印件 ，允许查阅和借阅论文 ;学校可以公布论文的全 部或部分内容 ，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文 。(必威体育官网网址论文 在解密后迫守此规定) 论文作者经名 : 习认44名 n 期 :ν{b 年 1月 /如| 指导教 师签名 :脱4 日期:1ρ4 年 2 月 (8 门 黯聪f{_ f正 杭州电 杭州电子科技大学硕士学位论文 万方数据 万方数据 摘要 在 21 世纪的新时代中，高精度和高表面质量零件的制造，成为衡量一个国 家制造加工业水平的重要指标，尤其是在高科技、太空、深海等恶劣环境领域。 在普通切削中，切削是靠刀具—工件相对运动完成的，本质上是材料与刀具之间 的相互挤压，利用弹性形变和塑性形变来完成加工过程。加工过程中，材料和刀 具之间存在很大的摩擦力，从而不可避免地出现切削负载力大，热损耗严重等情 况。因此，研究新的切削加工技术，提高机械零件的加工精度和效率，从根本上 来寻求减少切削负载力和热损耗的方法就显得十分重要。 振动切削从字面意思上理解，就是在普通切削中加入振动，至于是什么形式 的振动就是我们亟待解决的问题；目前的研究没有一个对于振动切削本质机理的 深刻认知，尤其涉及本论文所针对的金属带锯床锯切加工行业。由于带锯条的环 形运动，使得这方面的研究基本空白。因此，在锯切加工方式中引入振动切削的 理念，提高锯切加工的效率，针对高效振动锯切技术进行研究是十分必要的。 本文主要采用传统锯切负载模型和引入振动参数后的新负载模型进行仿真 对比，同时通过软硬件结合的方式对锯切参数进行检测、处理、分析，为高效振 动锯切技术的参数选择提供了现实依据。本文的主要工作和成果如下： （1）针对金属带锯床的锯切过程，从分析其锯切原理，分别对普通锯切和 振动锯切的锯切过程进行分析，建立锯切负载模型。 （2）高效振动锯切激振系统总体设计，首先介绍了金属切削带锯床系统组 成及其工作原理，然后介绍了锯切工件激振台的工作原理和性能指标，详细介绍 机械结构的设计、元器件的选型。 （3）金属带锯床切削负载实验研究，设计了负载数据采集系统和对比实验 方案，处理与分析实验数据，对锯切影响因素进行单独深入分析，利用实验数据 来验证振动锯切负载模型的有效性，为振动锯切的参数最优化选择提供基础。 （4）对仿真分析和实验结果进行总结，并对实验研究中发现的问题提出了 改进的方法。 本文把振动因子与传统锯切负载模型耦合，建立新的振动锯切负载模型。 同时设计了一种工件振动的锯切系统，利用净切削时间比和刀具-工件相对速度 来衡量振动加工中三个相互独立因素：振动频率、振动幅值和锯切速度对于平均 负载力的影响。总结分析结果，并对下一步的研究工作做了展望。 关键词：激振，临界频率，振动锯切，净切削时间比，刀具-工件相对速度 I ABSTRACT In a new era of the 21st century, high accuracy and high surface quality of parts manufacturing, become to measure a country an important index of manufacturing industry level, especially in the field of harsh environm