【摘 要】
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圆柱螺旋面是机械工业领域中应用较为广泛的一类曲面,如圆柱立铣刀、钻头及螺杆转子等。在螺旋面的加工制造中,由于螺旋面端截形复杂、影响其成形参数多及制造精度要求较高等,使得其成形原理及加工技术的研究一直是机械装备制造业的重要研究方向之一。随着现代机械设计制造技术要求的提高,对设备及配套的辅助制造软件的要求也进一步提高。在此背景下,本论文以实现螺旋面高效、高精度加工为目标,研究了以特种螺旋面为主要几何特
【基金项目】
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2018年智能制造综合标准化与新模式应用项目“航空发动机关键零部件加工用精密刀具智能制造生产线建设”（项目编号:工信部联装[2018]265号）; 与厦门创云精智机械设备股份有限公司合作的横向项目“钻头开槽机加工软件的开发”
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圆柱螺旋面是机械工业领域中应用较为广泛的一类曲面,如圆柱立铣刀、钻头及螺杆转子等。在螺旋面的加工制造中,由于螺旋面端截形复杂、影响其成形参数多及制造精度要求较高等,使得其成形原理及加工技术的研究一直是机械装备制造业的重要研究方向之一。随着现代机械设计制造技术要求的提高,对设备及配套的辅助制造软件的要求也进一步提高。在此背景下,本论文以实现螺旋面高效、高精度加工为目标,研究了以特种螺旋面为主要几何特征的刀具产品的加工工艺方法和部分关键技术,为类似问题的解决提供一定的技术支持。论文主要包括以下几个方面内容:1.基于共轭啮合理论和螺旋面成形原理,建立了刀具螺旋面与砂轮回转面的接触条件式,根据接触条件式建立了刀具螺旋面截形与砂轮截形的互逆求解数学模型。对螺旋面刀具的几何结构关键参数及螺旋面成形工艺进行了简要介绍,为刀具螺旋面的磨制工艺提供理论基础。2.基于圆柱立铣刀平行砂轮磨削原理,建立了由平行砂轮截形求解圆柱立铣刀螺旋面截形的数学模型,计算了圆柱立铣刀螺旋槽的关键参数。分别采用五轴数控工具磨床建模和仿真技术开发方法,进行了圆柱立铣刀螺旋面的磨削模拟仿真,并进行实际磨削加工验证,为刀具螺旋面的成形磨削技术研究提供了理论验证仿真平台。3.基于麻花钻精密成形磨削原理,建立了麻花钻螺旋面截形与成形砂轮截形的互逆求解数学模型,分析了成形砂轮截形求解过程的关键技术及螺旋面端截形初始摆放位置、接触线方程解的选择及砂轮安装参数对砂轮截形的影响规律;针对螺旋面端截形较复杂的麻花钻刀具,探讨了螺旋面截形的分段计算、砂轮修整与截形曲线拟合等关键技术;开发了一套磨削麻花钻用成形砂轮截形计算软件。基于CAD/CAM技术进行磨削模拟仿真加工,验证了该计算方法的正确性。
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