大型絲杠硬態(tài)旋銑加工特性及絲杠副綜合性能評估研究.pdf

1、大型絲杠硬旋銑具有時變斷續(xù)沖擊、多點變約束、抱緊裝置動態(tài)夾持等特點，使得絲杠加工過程中“機床-刀具-工件”系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)雜的動態(tài)響應(yīng)，從而影響絲杠工件表面完整性、壽命、可靠性等綜合性能。為實現(xiàn)對絲杠銑過程中的優(yōu)化控制，提高螺紋工件加工質(zhì)量及綜合性能，本課題以八米絲杠旋風(fēng)銑床及加工后絲杠副為研究對象，分別從螺紋硬旋銑圓弧型切削及二次切削仿真、絲杠加工全長系統(tǒng)動態(tài)特性，以及加工后絲杠副工件綜合性能的評估與優(yōu)化等方面進行了研究。
　　針對螺

2、紋硬旋銑幾何成型機理，基于ABAQUS軟件建立圓弧型切削模型，仿真了切削過程中的切削力，并通過硬旋銑試驗進行了驗證;基于最大瞬時厚度建立了二維正交切削模型，研究了切削速度、切削厚度、刀具前角等切削工藝參數(shù)下切削力、溫度場及殘余應(yīng)力的變化規(guī)律;建立了二次切削有限元模型，分析了二次切削對切削力、溫度場及殘余應(yīng)力的影響。
　　針對時變斷續(xù)沖擊和多點動態(tài)約束等特性，建立了基于瑞利梁理論的三向移動力作用下的動力學(xué)模型，分析了絲杠加工全長的振

3、動響應(yīng)情況，并通過硬旋銑試驗進行了驗證;研究了均勻布局條件下浮動支撐及抱緊裝置剛度、浮動支撐個數(shù)及間距對全長動態(tài)響應(yīng)的影響;以最小的系統(tǒng)振動響應(yīng)為目標(biāo)，基于遺傳算法研究了非均勻布局條件下浮動支撐最優(yōu)布局位置。
　　針對絲杠副高可靠性長壽命及試驗臺數(shù)量有限等局限性，提出了基于全周期分段步加策略的小子樣加速壽命試驗方法，開展了絲杠副小子樣加速壽命試驗;為更加全面地評估及提高絲杠副綜合性能，構(gòu)建了基于熵權(quán)和專家知識綜合權(quán)重的絲杠副綜合性