船用柴油機(jī)缸蓋高速穩(wěn)定、低應(yīng)力切削參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、近年來，隨著加工制造技術(shù)的不斷發(fā)展，高速加工技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。船用柴油機(jī)缸蓋實(shí)現(xiàn)高速加工也被提上議程，但由于國(guó)內(nèi)高速加工技術(shù)不成熟，船用柴油機(jī)缸蓋高速加工技術(shù)并沒有得到有效地運(yùn)用和推廣。高速加工過程中存在諸多問題，其中以切削顫振最為突出，一旦發(fā)生顫振，加工表面將留下大量的振紋，嚴(yán)重影響產(chǎn)品加工質(zhì)量，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢，重則發(fā)生機(jī)床事故。同時(shí)對(duì)于缸蓋這種結(jié)構(gòu)，在高進(jìn)給加工過程中容易引起應(yīng)力集中，過大的應(yīng)力可導(dǎo)致可觀的變形，嚴(yán)重影

2、響產(chǎn)品質(zhì)量。這些技術(shù)難點(diǎn)導(dǎo)致其多采用過于保守的切削參數(shù)進(jìn)行加工，以犧牲效率換取質(zhì)量。為了解決船用柴油機(jī)缸蓋高速加工中的技術(shù)難點(diǎn)，本文在總結(jié)分析國(guó)內(nèi)外高速加工技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)船用柴油機(jī)缸蓋高速加工機(jī)理、穩(wěn)定性預(yù)測(cè)、低加工應(yīng)力和切削參數(shù)優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行了研究。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　（1）分析總結(jié)國(guó)內(nèi)外缸蓋高速加工技術(shù)，對(duì)缸蓋高速加工過程中切屑形成機(jī)理和殘余應(yīng)力形成機(jī)理進(jìn)行了總結(jié)分析，為下一步的缸蓋高速切削有限元分析提供了理論

3、依據(jù)；并建立了缸蓋高速銑削系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，為缸蓋高速銑削穩(wěn)定性預(yù)測(cè)提供數(shù)學(xué)模型。
　?。?）為了實(shí)現(xiàn)缸蓋高速銑削穩(wěn)定性預(yù)測(cè)，基于高速銑削穩(wěn)定性理論，本文通過錘擊試驗(yàn)測(cè)得加工系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性，并使用顫振穩(wěn)定域頻域求解方法得到了缸蓋高速銑削穩(wěn)定性極限圖；其次，結(jié)合銑削力模型和穩(wěn)定性極限圖進(jìn)行了加工過程的時(shí)域仿真，得到不同切削參數(shù)對(duì)刀具振動(dòng)位移的影響規(guī)律，同時(shí)也驗(yàn)證了穩(wěn)定性極限圖的可靠性。
　?。?）針對(duì)缸蓋高速、高進(jìn)給加工過程中加工

4、應(yīng)力過高的問題，本文基于仿真分析方法，研究了不同切削要素對(duì)船用柴油機(jī)缸蓋高速切削表面加工應(yīng)力的影響。首先，簡(jiǎn)化缸蓋高速銑削加工過程；其次，基于Abaqus有限元法建立了船用柴油機(jī)缸蓋二維高速切削有限元模型，進(jìn)而探究了不同切削速度、切削深度、刀具角度下缸蓋加工應(yīng)力變化規(guī)律。
　?。?）為了提高缸蓋加工效率，本文根據(jù)船用柴油機(jī)缸蓋高速加工過程的特點(diǎn)，在機(jī)床-刀具系統(tǒng)性能約束條件的基礎(chǔ)上，引入穩(wěn)定性、低應(yīng)力約束條件，完成了缸蓋高速銑削參