車削大螺距螺紋加工表面形貌的研究.pdf

1、大型螺紋類零件作為重型設(shè)備的關(guān)鍵調(diào)整組件，起著傳遞精度和扭矩的作用，大螺距螺紋加工表面形貌的優(yōu)劣嚴(yán)重影響著整機(jī)設(shè)備的工作性能。螺紋件通常采用車削方式，但該類大螺距螺紋屬于非標(biāo)準(zhǔn)件，尺寸大、螺距大、軸向長度長、加工余量大、牙型槽寬且深，加工過程中刀具刃口刃形保持性差，切削振動(dòng)和磨損嚴(yán)重影響螺紋的耐磨性、密封性和使用壽命，破壞螺紋已加工表面形貌的一致性，因此，設(shè)計(jì)合理工藝方案，提高大螺距螺紋加工表面形貌一致性具有重要意義。
　　本文來

2、源于黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“高品質(zhì)大螺距螺紋高效切削技術(shù)”（GC13A404）及國家自然科學(xué)基金“基于廣義動(dòng)力學(xué)空間的高進(jìn)給切削刀具振動(dòng)磨損機(jī)理”（51575148）；以提高大螺距螺紋加工表面形貌、實(shí)現(xiàn)大螺距螺紋加工表面形貌一致性為目標(biāo)，針對(duì)企業(yè)中大螺距螺紋工件的工藝生產(chǎn)現(xiàn)狀，進(jìn)行車削大螺距螺紋加工表面形貌及其分布一致性的研究：
　　針對(duì)大螺距螺紋軸向分層車削方式，建立車削大螺距螺紋刀具切削刃運(yùn)動(dòng)軌跡方程，分析刀具與工

3、件接觸關(guān)系，確定左右切削刃工作角度，提出車削大螺距螺紋加工表面形貌實(shí)驗(yàn)方案。結(jié)合大螺距外螺紋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出加工表面形貌檢測(cè)方法，依據(jù)左右螺紋面加工表面超景深檢測(cè)結(jié)果和加工表面微觀輪廓檢測(cè)結(jié)果，采用加工表面不平度和加工表面粗糙度分布曲線，定量描述左右螺紋面加工表面形貌沿軸向的分布特性。
　　針對(duì)大型螺紋類零件加工表面質(zhì)量在機(jī)測(cè)量困難，研究切削刃磨損及刀具振動(dòng)對(duì)加工表面形貌的影響，構(gòu)建考慮刀具磨損和振動(dòng)的大螺距螺紋加工表面形貌仿真模型

4、，利用實(shí)驗(yàn)中獲得的刀具和工件振動(dòng)信號(hào)與切削刃磨損數(shù)據(jù)，進(jìn)行大螺距螺紋加工表面形貌仿真，利用仿真實(shí)例與實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證加工表面形貌仿真模型的有效性。
　　利用刀具磨損與振動(dòng)測(cè)試結(jié)果，通過車削大螺距螺紋加工表面形貌仿真，分析左右螺紋面加工表面形貌隨切削刃切削次數(shù)增加的變化特性，以螺紋面加工表面形貌分布均勻性和左右螺紋面加工表面形貌的相似度，評(píng)判刀具磨損與振動(dòng)對(duì)加工表面形貌的影響，獲取左右切削刃的最佳切削次數(shù)和切削行程；利用加工表面形貌沿

5、軸向分布的仿真行為序列，采用絕對(duì)關(guān)聯(lián)度表征和評(píng)價(jià)左右螺紋面加工表面形貌分布一致性，識(shí)別滿足高加工表面質(zhì)量要求的刀具磨損和振動(dòng)特性及刀具使用壽命，為實(shí)現(xiàn)刀具磨損與切削振動(dòng)的有效控制提供依據(jù)。
　　針對(duì)大螺距螺桿車削工藝需求，利用工藝試切實(shí)驗(yàn)結(jié)果和加工表面形貌仿真模型，通過刀具磨損和振動(dòng)對(duì)加工表面形貌影響的仿真與評(píng)判，確定工藝設(shè)計(jì)變量的可行域，以左右螺紋面加工表面形貌分布一致性為設(shè)計(jì)目標(biāo)，提出車削大螺距螺紋精加工工藝設(shè)計(jì)方法，并進(jìn)行車