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三维复杂槽型铣刀片槽型优选技术的研究

三维复杂槽型铣刀片槽型优选技术的研究

作者：程耀楠哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

为研究铣刀片三维复杂槽型几何单元对刀具切削性能的影响,我们设计了槽型优选测试系统。该系统集测量与分析于一体,可测得铣削波形的瞬时值,灵敏度高,抗干扰性好,能消除系统和周围环境引起的零漂,是进行本课题分析的重要手段。槽型优选... 详细信息

为研究铣刀片三维复杂槽型几何单元对刀具切削性能的影响,我们设计了槽型优选测试系统。该系统集测量与分析于一体,可测得铣削波形的瞬时值,灵敏度高,抗干扰性好,能消除系统和周围环境引起的零漂,是进行本课题分析的重要手段。槽型优选测试系统采集的数据和处理为下面利用功率谱分析评估槽型优劣和进行槽型典型几何单元的提取、比较提供了依据,从而为槽型优选做好了先期工作。在槽型优选测试系统实验的基础上,我们引入了信号分析工具——功率谱分析,作为评估槽型优劣的一个标准。在断续切削中,铣削波形可被看作周期函数,将单齿铣削波形看成为脉冲函数,经过傅立叶变换,可以表示为一个按特定的基本频率变动的正弦波形的分量和许多个按基本频率的整数倍而变动的正弦波形的分量叠加而成,讨论所获得的频谱函数,是研究三维复杂槽型铣刀片切削性能的主要环节,以便了解影响单齿铣削波形幅值谱图的各种因素,并从功率谱图的组成情况来考察动态铣削波形的特性,从而进行槽型的设计和优选。从提高三维复杂槽型铣刀片的切削性能和可靠性出发,对切削参数和不同槽型铣刀片切削性能之间的关系进行了深入分析,并给出了铣削力在前刀面上的分布函数模型;结合槽型优选测试系统实验,我们对三维复杂槽型铣刀片槽型典型几何单元及其组合进行了系统的分析讨论,并对刀片几何参数进行了评价优化。在分析了切削参数和刀片几何参数与不同槽型刀片切削性能之间的关系的基础上,给出了铣刀片槽型开发和设计的准则。

关键词：三维复杂槽型铣刀片槽型优选功率谱槽型单元

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耐热钢加工刀具粘结破损数学模型的研究

制造技术与机床 2009年第6期 42-45页

作者：程耀楠刘银锋陶福春李振加王玉斌哈尔滨理工大学机械动力工程学院黑龙江哈尔滨150080 齐重数控装备股份有限公司研发中心黑龙江齐齐哈尔161005

针对哈尔滨理工大学开发的三维复杂槽型波形刃铣刀片和平前刀面铣刀片,通过对耐热钢的面铣加工进行刀片粘结破损数学模型的研究。首先,进行铣刀片切削温度实验,对铣刀片粘结破损机理进行分析;其次,通过实验揭示不同铣刀片粘结破损失效... 详细信息

针对哈尔滨理工大学开发的三维复杂槽型波形刃铣刀片和平前刀面铣刀片,通过对耐热钢的面铣加工进行刀片粘结破损数学模型的研究。首先,进行铣刀片切削温度实验,对铣刀片粘结破损机理进行分析;其次,通过实验揭示不同铣刀片粘结破损失效形式的差异;在粘结破损实验的基础上,建立铣削温度与前刀面最大粘结破损深度之间的数学模型,分析铣削温度对刀具粘结破损的影响规律。研究成果为解决自动化生产中刀具破损这一关键技术问题打下理论与试验基础。

关键词：三维复杂槽型耐热钢粘结破损数学模型槽型优选

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切屑形成和折断的仿真与虚拟现实

切屑形成和折断的仿真与虚拟现实

作者：吴丽君哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

切屑控制问题是很多先进制造方法在加工过程中碰到的重要问题之一，严重影响生产效能的发挥。切屑控制最主要的两个方面是切屑折断和切屑处理，而在影响切屑形成与折断的诸多因素中，刀片断屑槽型的影响最大，所以，研究断屑槽型是十分... 详细信息

切屑控制问题是很多先进制造方法在加工过程中碰到的重要问题之一，严重影响生产效能的发挥。切屑控制最主要的两个方面是切屑折断和切屑处理，而在影响切屑形成与折断的诸多因素中，刀片断屑槽型的影响最大，所以，研究断屑槽型是十分必要的。现在我们引入仿真和虚拟现实技术，利用这些技术模拟出：针对不同刀片槽型，切屑的形成与折断过程的不同变化。这样我们就可以通过比较不同槽型产生的不同屑型，确定合适的槽型，实现槽型优选，并能大大缩短以往开发、研制刀片槽型的周期;从而使切屑控制问题得到解决。经过对图形仿真软件Open GL和虚拟现实技术软件World Tool Kit优缺点的分析，决定结合两者的优点进行虚拟现实系统的开发，即需要将OpenGL和World Tool Kit链接到系统的编程环境Visual C++6.0下。在这个编程环境中将切屑形成与折断过程的一系列相关数学模型、数据反映到VC、OpenGL和WTK的各种资源中。首先，经研究确定了开发本系统的基础数据：切屑空间运动轨迹的参数和决定切屑运动轨迹参数的合理初始参数，联系初始参数和切屑运动轨迹参数的一系列数学模型;通过对切屑与障碍物之间作用关系的分析，得出切屑折断的数学模型和判据。通过编程将初始参数和切屑运动轨迹参数相关联，将切屑运动轨迹参数和切屑折断数学模型、判据相关联，将解算出的描述切屑形成与折断的各参数与描述OpenGL创建的三维图形的各参数严格对应，从而得到由切屑形成与折断各参数决定的形象的切屑运动过程的仿真。最后完成了切屑形成与折断虚拟现实系统的整体框架，在切屑形成与折断仿真的基础上，运用WTK技术设置虚拟现实系统的编程环境，初始化环境的计算机建模，完成切屑形成与折断的虚拟现实。本系统能严格实现切削加工初始条件与切屑形成、折断之间的数据对应，即由不同的初始加工参数（包括描述刀片槽型的参数）能得到各种形象、逼真的切屑类型，从而实现槽型优选，为解决切屑控制问题提供了一种良好的方法。

关键词：切屑控制刀片槽型槽型优选仿真虚拟现实

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三维复杂槽型铣刀片冲击破损数学模型

哈尔滨理工大学学报 2008年第3期13卷 127-130页

作者：赵永刚李振加程耀楠孙伟军哈尔滨理工大学机械动力工程学院黑龙江哈尔滨150080

针对三维复杂槽型波形刃铣刀片和传统的平前刀面铣刀片,对45#钢的面铣加工进行了试验与理论分析,对铣削刀具进行了冲击破损数学模型的研究.首先对两种铣刀片进行冲击破损试验研究,揭示了不同铣刀片冲击破损失效形式的差异;其次,在试验... 详细信息

针对三维复杂槽型波形刃铣刀片和传统的平前刀面铣刀片,对45#钢的面铣加工进行了试验与理论分析,对铣削刀具进行了冲击破损数学模型的研究.首先对两种铣刀片进行冲击破损试验研究,揭示了不同铣刀片冲击破损失效形式的差异;其次,在试验研究基础上,采用数理统计方法,建立两种铣刀片冲击破损寿命累积分布函数的数学模型,证明了波形刃铣刀片的抗冲击破损性能优良;最后,应用柯尔莫哥洛夫检验方法证明两种铣刀片的冲击破损寿命概率分布符合威布尔分布函数,有助于解决自动化生产中刀具破损这一关键技术问题及研究槽型优选技术.

关键词：冲击破损失效形式威布尔分布槽型优选

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基于温度场分析的刀具粘结破损实验研究

黑龙江工程学院学报 2009年第1期23卷 1-4页

作者：程耀楠李振加王玉斌哈尔滨理工大学机械动力工程学院黑龙江哈尔滨150080

针对哈尔滨理工大学开发的三维复杂槽型波形刃铣刀片和平前刀面铣刀片,对耐热钢的面铣加工进行刀片粘结破损的实验研究。首先,进行铣刀片三维温度场有限元分析,预测出波形刃铣刀片的抗粘结破损性能优良;其次,通过实验揭示不同铣刀片粘... 详细信息

针对哈尔滨理工大学开发的三维复杂槽型波形刃铣刀片和平前刀面铣刀片,对耐热钢的面铣加工进行刀片粘结破损的实验研究。首先,进行铣刀片三维温度场有限元分析,预测出波形刃铣刀片的抗粘结破损性能优良;其次,通过实验揭示不同铣刀片粘结破损失效形式的差异;在粘结破损实验的基础上,对铣刀片粘结破损机理进行分析。上述研究成果为解决自动化生产中刀具破损问题及槽型优选技术的研究打下理论与试验基础。

关键词：三维复杂槽型温度场粘结破损槽型优选

加工碳素结构钢的三维复杂槽型铣刀片冲击破损实验研究

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机械工程师 2009年第1期 28-30页

作者：程耀楠李振加郑敏利哈尔滨理工大学机械动力工程学院哈尔滨150080

文中针对哈尔滨理工大学开发的三维复杂槽型波形刃铣刀片和平前刀面铣刀片,通过对碳素结构45钢的面铣加工进行了刀片冲击破损的实验研究。首先进行铣刀片三维应力场有限元分析及模糊综合评判,预测出波形刃铣刀片的抗冲击破损性能优良;其... 详细信息

文中针对哈尔滨理工大学开发的三维复杂槽型波形刃铣刀片和平前刀面铣刀片,通过对碳素结构45钢的面铣加工进行了刀片冲击破损的实验研究。首先进行铣刀片三维应力场有限元分析及模糊综合评判,预测出波形刃铣刀片的抗冲击破损性能优良;其次,通过试验揭示不同铣刀片冲击破损失效形式的差异;通过大量、系统的冲击破损试验,建立冲击破损寿命累积分布函数数学模型,证明波形刃铣刀片的抗冲击破损性能优良。上述研究成果为解决自动化生产中刀具破损这一关键技术问题及槽型优选技术的研究提供了理论与试验基础。

关键词：铣刀片应力场冲击破损槽型优选