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《哈尔滨工业大学》 2006年
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细长轴类工件车削加工的研究

郭建亮  
【摘要】: 车削细长轴时,由于长径比大,在切削力作用下会产生弯曲变形与振动,故细长轴的车削加工目前仍是一个工艺难题。当前该问题的解决主要靠操作者的经验,因此对工人的技术水平要求很高,且效率很低。在科技高速发展的今天,对零件加工精度的要求越来越高,设计和制造的高效与自动化是今后发展的必然趋势,传统的加工方法很难满足加工精度和生产效率的要求,因此寻找解决细长轴车削加工难题的突破口就显得尤为重要。能否找出一种理论分析与试验相结合的方法,定量研究细长轴车削时的弯曲变形及尺寸误差的影响因素,寻求减小尺寸误差的方法,这对于细长轴车削加工具有重要的理论意义和应用价值。 本文力图在建立细长轴车削过程中弯曲变形及尺寸误差模型的基础上,进行仿真及切削试验研究,并给出减小尺寸误差的方法。 首先,对细长轴车削加工技术在国内外的发展状况进行了综述。国外此课题研究较少且集中于机理研究。国内研究较多,主要集中在加工技巧的总结与改进,如:切削用量的合理选择、专用跟刀架的研究以及增加附加作用力等方面。无疑,这些对减小细长轴的几何形误差和尺寸误差均起到了积极作用,但深入的理论研究不多。 然后,研究了车削细长轴时的弯曲振动问题。细长轴的长径比大,具有梁的几何特征。为研究细长轴在切削力作用下的弯曲振动,在此以梁的振动理论为基础,建立了细长轴受切削力激励时弯曲振动的解析模型,并用振型叠加法求解了该模型的解。为了将回转运动纳入弯曲振动模型中,又以Timoshenko梁理论为基础,建立了更为精确的弯曲振动模型,并采用积分变换法求得了该模型的封闭解,即得出了细长轴切削点处挠度随时间的变化规律。 再后,用联合模型研究了跟刀架及切削用量对细长轴尺寸误差的影响,从而找出了减小尺寸误差的方法。该联合模型包括三个子模型:一个是用经验公式求解切削力的子模型;第二个是细长轴在切削力与跟刀架共同作用下弯曲变形的有限元模型,其中跟刀架的力学模型揭示了跟刀架对细长轴的作用;第三个是细长轴弯曲变形与尺寸误差间几何关系的子模型。将这三个子模型联合后,当切削用量及跟刀架的刚度等条件已知时,就可求出细长轴加
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG51

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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10 刘焕牢;陈宝月;刘璨;谭光宇;;高精度数控机床切削力误差测量方法探讨[J];工具技术;2012年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 林子贺;基于压电陶瓷驱动的刀具磨损补偿系统的设计[D];大连交通大学;2010年
3 占小猛;超细长簧丝变径加工技术研究[D];沈阳工业大学;2011年
4 杨桃;空间回转曲面加工及关键装置的研究[D];西华大学;2011年
5 李文超;提高细长轴数控车削精度工艺方法的研究[D];西华大学;2011年
6 戴海港;轴类零件弯曲变形在线检测研究[D];西华大学;2011年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 朱恂;李刚;廖强;冯云鹏;;水平三维肋管外含不凝性气体的水蒸汽凝结换热的实验研究[J];动力工程;2006年05期
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9 张正国,文磊,高学农,丁静,吕树申,林培森;R407C水冷冷凝器传热强化的实验研究[J];工程热物理学报;2002年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 熊四昌;基于计算机视觉的刀具磨损状态监测技术的研究[D];浙江大学;2003年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李文超;提高细长轴数控车削精度工艺方法的研究[D];西华大学;2011年
2 方晓明;基于单切削刃—圆弧挤压刀具的整体外翅片铜管犁切/挤压成形机理研究[D];华南理工大学;2011年
3 罗文;数控机床热误差检测与补偿技术[D];南京航空航天大学;2010年
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10 王玉梅;深孔滚压工艺参数及复合滚压工具的研究[D];山东大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 徐庆安;基于元胞自动机的水华遥感调查[D];中国地质大学(北京);2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谭庆昌,孟慧琴,修世超,彭履忠;永磁轴承磁化方向的研究[J];兵工学报;1993年02期
2 熊大章 ,王长兴;车削表面光洁度的理论计算[J];长春光学精密机械学院学报;1981年03期
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5 刘文胜;磁力轴承控制系统设计[J];轴承;1990年02期
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7 焦光明;汤铭权;;超声振动切削加工精度的试验研究[J];电加工;1991年05期
8 杨泉林;磁悬浮列车模型的实验研究[J];国防科技大学学报;1987年04期
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10 王晓慧,袁哲俊,高栋;超精密车削微量进给机构的试验研究[J];航空工艺技术;1994年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张瑞霞,王凯;锥度跟刀架凸轮块曲线设计及曲面加工(下)[J];机械工艺师;2000年03期
2 张瑞霞,王凯;锥度跟刀架凸轮块曲线设计及曲面加工(上)[J];机械工艺师;2000年02期
3 陈永亮,齐洪斌;巧制跟刀架头部车削细长杆螺旋槽[J];机械工人.冷加工;2000年04期
4 陈才茂;;铣床跟刀架[J];机械工人.冷加工;1981年11期
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6 刘才洪;用球轴承跟刀架车削细长工件[J];机械工人.冷加工;1990年07期
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9 滕希成,牛欣华,杜令银,王宝才,高平;不用跟刀架车削细长轴的方法[J];林业机械与木工设备;1994年03期
10 李晓舟,郭欣宾,杨建东,谭云成;用磁力跟刀架减小细长轴车削时的鼓形误差[J];机电工程;1994年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐小溪;;输送流体管道弯曲振动研究[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
2 刘协权;刘云庭;倪新华;;圆弧形曲梁弯曲振动分析[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
3 刘耀宗;孟浩;李黎;温激鸿;;基于遗传算法的声子晶体梁振动传输特性优化设计[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
4 刘耀宗;孟浩;李黎;温激鸿;;基于遗传算法的声子晶体梁振动传输特性优化设计[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年
5 张云电;余芳;;超声车削弯曲振动刀杆节点检测与控制系统[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
6 张云电;余芳;;超声车削弯曲振动刀杆节点检测与控制系统[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年
7 蒋树农;;双层PVDF薄膜压电俘能器的效能分析[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
8 姜劲枫;王柏生;;预应力梁、板弯曲振动固有频率的研究[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第二卷)[C];1996年
9 杨杰;莫宇翔;;转动分辨的ZEKE光谱研究C_2H_2~+中的Renner-Teller效应[A];第九届全国化学动力学会议论文摘要集[C];2005年
10 姚旭;郭建中;李静;;线阵阵元尺寸误差对线阵指向性影响研究[A];2009年度全国物理声学会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 骀荪;专家教你选橱柜[N];中国建设报;2004年
2 京晚;“六看”外观选橱柜[N];中华建筑报;2003年
3 王开省 (作者系山东埃菲尔机械有限公司总经理);诚信——埃菲尔机械发展永恒的推动器[N];中国包装报;2007年
4 姜阳;橱柜销售和售后尚无标准[N];中华建筑报;2005年
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7 肖凯明 邓纲 曾庆茹;巧手再现消失的“文明”[N];韶关日报;2007年
8 记者 李玉明通讯员 李静;卢春生:靠“四勤”把住质量关[N];中华建筑报;2007年
9 瞿学江;商品房买卖呼唤“先验后收”[N];宁夏日报;2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭建亮;细长轴类工件车削加工的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 崔伯第;细长轴车削参数优化及尺寸误差监测系统研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
3 温激鸿;声子晶体振动带隙及减振特性研究[D];国防科学技术大学;2005年
4 司慧;落叶松材动态特性及其影响因素的研究[D];北京林业大学;2008年
5 郁殿龙;基于声子晶体理论的梁板类周期结构振动带隙特性研究[D];国防科学技术大学;2006年
6 纪玉杰;机构动作可靠性仿真技术研究[D];东北大学;2006年
7 郑敏燕;棒状磁性液晶的合成及性能研究[D];陕西师范大学;2007年
8 蒋玉雄;过渡金属电极/溶液界面水分子的表面增强拉曼光谱研究[D];厦门大学;2007年
9 张建阳;H/DN_3和C_5H_5N分子的光解动力学以及D+H_2反应动力学的研究[D];大连理工大学;2006年
10 夏焱;随钻扩眼工具结构及与之相匹配的钻具组合设计方法研究[D];中国石油大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张勇;弯曲振动矩形板声特性研究[D];陕西师范大学;2010年
2 潘晓娟;厚圆盘轴对称弯曲振动的研究[D];陕西师范大学;2010年
3 张光斌;纵—弯模式转换空气换能器的圆形弯曲振动辐射器研究[D];陕西师范大学;2000年
4 张海峰;振动台试验模型尺寸误差分析与研究[D];同济大学;2006年
5 张频;弯振圆盘和阶梯板的辐射阻抗及声场研究[D];陕西师范大学;2007年
6 李泉成;动力总成弯曲振动及对离合器壳影响的研究[D];南京理工大学;2008年
7 刘宏伟;圆柱定子弯曲振动超声波电机及电源的设计与实验研究[D];华侨大学;2008年
8 张旭升;柴油机动力总成弯曲振动对飞轮壳强度影响的模拟研究[D];吉林大学;2004年
9 陈立明;汽轮机叶片—轮盘耦合振动分析[D];北京工业大学;2005年
10 鲜晓军;复频功率超声换能器的设计与研究[D];陕西师范大学;2008年
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