【摘 要】
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圆孔拉刀作为切削加工的主要刀具之一,其加工效率、加工质量对零件表面精度、粗糙度有着至关重要的影响。因被加工材料复杂程度不断提升,因此综合式圆孔拉刀在拉削金属时面临的挑战较之前相比更为严峻。众所周知,拉削加工与其它加工方法相比,拉削加工更加适应于多种内外几何特征表面加工。其主要原因在于拉削加工具有一次性成型加工工艺、加工效率较高、加工精度更加符合技术要求等优点,因此综合式圆孔拉刀使用范围较其他刀具更
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圆孔拉刀作为切削加工的主要刀具之一,其加工效率、加工质量对零件表面精度、粗糙度有着至关重要的影响。因被加工材料复杂程度不断提升,因此综合式圆孔拉刀在拉削金属时面临的挑战较之前相比更为严峻。众所周知,拉削加工与其它加工方法相比,拉削加工更加适应于多种内外几何特征表面加工。其主要原因在于拉削加工具有一次性成型加工工艺、加工效率较高、加工精度更加符合技术要求等优点,因此综合式圆孔拉刀使用范围较其他刀具更加广泛;因综合式圆孔拉刀的前角、后角、齿升量等参数选取为范围值,从而使刀具质量参差不齐,本文针对该问题采用了响应面分析法进行了结构优化,获得了前角、后角、齿升量的最优组合,为工人设计刀具提供了理论基础;又因拉刀的设计周期较长、拉刀工程图纸较为繁琐,针对该问题,本文采用C#.NET API对Auto CAD二次开发、Windows窗体程序等方法,研发了综合式圆孔拉刀CAD智能系统,从而大大的缩短了拉刀的设计周期。因此对圆孔拉刀的结构优化及CAD智能系统研究具有非常重要的意义,本文的主要研究内容如下:1.本文在综合式圆孔拉刀设计原理的基础上,准确分析了综合式圆孔拉刀的结构特点,通过选取合理的拉削方式,计算出综合式圆孔拉刀工程图纸所需参数,如齿升量、拉削余量、前角、后角、齿距等,最后借助校核标准,验证此刀具是否符合技术要求,通过以上流程设计出合理的综合式圆孔拉刀。2.考虑到综合式圆孔拉刀前角、后角、齿升量等参数选取的复杂性,本文借助Ansys Workbench对圆孔拉刀拉削时进行初步研究,分析了刀齿前角、后角、齿升量对刀具所受最大应力、最大变形的变化规律;然后采用了响应面法对综合式圆孔拉刀进行了结构优化,最终得到了影响圆孔拉刀使用寿命、加工精度参数的主次顺序及优化组合,从而为合理设计拉刀结构、改进拉刀受力提供理论依据。3.为了缩短综合式圆孔拉刀的设计周期,本文以Visual Studio软件为平台,采用了Windows窗体程序设计了人机交互界面,研发出了综合式圆孔拉刀CAD智能系统,然后借助Mysql标准化拉刀设计数据库,利用C#语言转换成的sql语句,将圆孔拉刀工程图纸所需参数从拉刀设计数据库中调取出来,最后采用C#.NET API对Auto CAD二次开发,通过程序调用Auto CAD内部函数的方法,再通过后端算法将圆孔拉刀工程图纸所需参数与Auto CAD的数据通讯联系,最终实现了综合式圆孔拉刀各部分模型及工程图纸自动绘制功能。该智能系统缩短了综合式圆孔拉刀工程图纸绘制所需时间,从而提升了研发人员的工作效率、降低了研发成本。
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