大型絲杠硬態(tài)旋銑加工特性及絲杠副綜合性能評(píng)估研究.pdf

1、大型絲杠硬旋銑具有時(shí)變斷續(xù)沖擊、多點(diǎn)變約束、抱緊裝置動(dòng)態(tài)夾持等特點(diǎn)，使得絲杠加工過(guò)程中“機(jī)床-刀具-工件”系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)雜的動(dòng)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(shí)現(xiàn)對(duì)絲杠銑過(guò)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(duì)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(zhǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性，以及加工后絲杠副工件綜合性能的評(píng)估與優(yōu)化等方面進(jìn)行了研究。
　　針對(duì)螺

2、紋硬旋銑幾何成型機(jī)理，基于ABAQUS軟件建立圓弧型切削模型，仿真了切削過(guò)程中的切削力，并通過(guò)硬旋銑試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證;基于最大瞬時(shí)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(chǎng)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(duì)切削力、溫度場(chǎng)及殘余應(yīng)力的影響。
　　針對(duì)時(shí)變斷續(xù)沖擊和多點(diǎn)動(dòng)態(tài)約束等特性，建立了基于瑞利梁理論的三向移動(dòng)力作用下的動(dòng)力學(xué)模型，分析了絲杠加工全長(zhǎng)的振

3、動(dòng)響應(yīng)情況，并通過(guò)硬旋銑試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證;研究了均勻布局條件下浮動(dòng)支撐及抱緊裝置剛度、浮動(dòng)支撐個(gè)數(shù)及間距對(duì)全長(zhǎng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響;以最小的系統(tǒng)振動(dòng)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(dòng)支撐最優(yōu)布局位置。
　　針對(duì)絲杠副高可靠性長(zhǎng)壽命及試驗(yàn)臺(tái)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(yàn)方法，開展了絲杠副小子樣加速壽命試驗(yàn);為更加全面地評(píng)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(shí)綜合權(quán)重的絲杠副綜合性