可转位刀片周边刃磨机床关键技术研究

【摘要】随着先进制造技术的快速发展,被称为“工业的牙齿”的切削刀具作为关键因素之一推动着切削加工技术的快速发展。可转位刀具/可转位刀片是切削刀具中最具时代特征的代表。因其具有高硬度、良好的耐磨性、可快速更换以及能降低刀具使用成本等优点在现代切削加工中被广泛使用。可转位刀片关键部位的几何精度、表面粗糙度等质量指标都是通过周边刃磨技术保证,因此可转位刀片周边刃磨机床是其制造的重要装备。目前高档周边磨床及高柔性智能化的磨削软件包均被国外所垄断,其核心技术并不对外开放。针对此背景,本文在研究室之前同学的研究基础上,主要针对可转位刀片成形工艺、机床结构、磨削软件优化及机床可靠性等方面进行了研究。论文包括以下几个方面的内容：1.在磨削原理及数控磨削技术的基础上,基于可转位刀片的基本形状及主要参数,研究了可转位刀片周边刃磨工艺,给出了有关可转位刀片周边刃磨最新的工艺循环流程。根据课题组设计的工具磨床结构,对磨床整机结构进行了动态及静态分析、谐响应分析,以及研究了直线电机电磁力和磨削力对整机的影响,最后对整机的结构进行了优化。2.在数控插补技术基础上,针对可转位刀片在实际装夹过程中出现的装夹偏心问题,对刀片成形方法进行了进一步优化设计,修正了刀片周边刃磨中砂轮相对工件的运动模型,建立了刀片偏心刃磨的数学模型公式。3.基于使用方便、操作简单、安全稳定的要求,结合偏心刃磨理论模型,重新设计并优化了自动生成刀片周边刃磨程序的软件系统。搭建了软件通讯模块,实现了软件系统与数控系统之间的通讯,提高了软件智能化程度。4.详细分析了全自动磨削加工动作流程并编制了数控刃磨程序；在NCSIMUL仿真软件中进行了虚拟磨削仿真,检验了刃磨程序框架及机床工艺动作的正确性。通过软件调试与磨床的可靠性试验,对调试加工的刀片与试验中出现的故障进行了分析、记录,对软件与磨床进行了可靠性分析,提出了改进措施。
【作者】彭明军；
【导师】姚斌；
【作者基本信息】厦门大学，机械制造及自动化，2014，硕士
【关键词】可转位刀片；磨削工艺；数控技术；磨床；可靠性；

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