異型軋輥數(shù)控車床切削進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、軋輥是軋機(jī)的重要部件之一，是軋制作業(yè)的主要變形模具，其質(zhì)量直接決定了軋制產(chǎn)品的質(zhì)量。而異型軋輥屬于非圓截面零件，由于其復(fù)雜的截面形狀，較高的形位、尺寸精度，以及較差的加工工藝性，對(duì)加工設(shè)備的性能提出了更高的要求。如何提高復(fù)雜曲面異型軋輥的加工質(zhì)量、加工效率，降低成本，已成為冶金機(jī)械領(lǐng)域中備受關(guān)注的難點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。 本課題以異型軋輥數(shù)控專用車床設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)為切入點(diǎn)，利用曲線擬合理論、機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)理論、優(yōu)化方法及有限元

2、方法等手段，較深入地研究了異型軋輥數(shù)控專用車床的進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論和關(guān)鍵技術(shù)。取得了以下主要?jiǎng)?chuàng)新性成果. 1. 對(duì)異型軋輥橫截面外輪廓曲線進(jìn)行了分析與擬合，給出了異型軋輥環(huán)狀孔型曲線的解析式；依據(jù)孔型曲線的特性，提出了分段逼近的策略和逼近方法。 2.提出了異型軋輥數(shù)控車床采用雙徑向進(jìn)給系統(tǒng)，并對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)刀具的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了分析，利用ADAMS軟件對(duì)刀具的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了仿真，確定了刀具徑向進(jìn)給參數(shù)。 3. 完成

3、了進(jìn)給系統(tǒng)與主軸系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)匹配設(shè)計(jì)。并得出兩點(diǎn)結(jié)論：一是在滿足加工精度的前提下，應(yīng)盡可能地降低主軸轉(zhuǎn)速，使徑向進(jìn)給速度和加速度具有較大設(shè)計(jì)空間；二是刀具的進(jìn)給速度和加速度較高時(shí)，徑向進(jìn)給系統(tǒng)必須具有較高的剛度、固有頻率和合適的阻尼，且具有較小的運(yùn)動(dòng)慣量、時(shí)間常數(shù)和彈性變形。 4. 建立了進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型和動(dòng)力學(xué)模型。進(jìn)行了動(dòng)態(tài)性能仿真，并具體分析了傳動(dòng)系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響，優(yōu)化了相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)，滿足了實(shí)際生產(chǎn)的要