一、螺旋面成形铣刀的计算机仿真设计研究（论文文献综述）
陈思远[1]（2020）在《倒角立铣刀后刀面磨削工艺研究》文中进行了进一步梳理整体式硬质合金立铣刀的切削性能优秀,越来越多地用在航空航天、轨道交通、医疗器械、3C模具等领域的加工制造中。然而,广泛的应用对立铣刀的设计精度、加工精度、使用寿命与加工效率等方面的要求日益提升。在螺旋刃与直线刃之间添加过渡刃,避免出现锋利的刀尖,是提升刀具使用寿命的有效手段。而目前对于过渡刃的研究主要集中在球型或圆弧形,对于过渡刃为倒角形状的立铣刀即倒角立铣刀的研究较少。另外整体式立铣刀的后刀面在保证刀具回转形状上有重要的作用,同时也是立铣刀加工中保证工件加工质量的重要因素。对于倒角立铣刀后刀面磨削工艺的研究,需要从刀刃模型构建与砂轮轨迹设计两方面进行,其中包含三项主要内容。（1）倒角立铣刀刃线及后刀面建模研究倒角立铣刀刃线模型的研究,需要对倒角立铣刀的几何参数以及刀具结构进行分析,研究构建各段刃线联系的方法,根据刀具参数要求设计刃线。再结合静止参考坐标系下的平面建立各段刀刃结构所对应的活动坐标系,在活动坐标系下对倒角立铣刀后刀面数学模型进行研究。（2）倒角立铣刀后刀面磨削轨迹算法研究在刀具后刀面模型的基础上,选择适用的砂轮类型及刃磨方式,计算砂轮圆心位置及轴矢量,获得倒角立铣刀后刀面的磨削轨迹。再针对实验使用到的机床结构,设计相对应的后置处理算法,将磨削轨迹转化为应用于实际加工的数控代码。（3）砂轮棱边磨损的补偿研究针对砂轮棱边磨损的情况,基于已有砂轮结构补偿研究,分析后刀面与砂轮的空间位置关系获得砂轮实际磨削位置,再结合理论磨削位置与磨削点获得任意位置处的砂轮圆心补偿向量,对后刀面磨削轨迹进行补偿。通过软件进行仿真验证,再使用五轴数控工具磨床进行加工验证,并利用刀具检测仪对加工结果进行评定。证实了磨削工艺准确可靠,刀具加工精度达到生产要求。
刘竹林[2]（2019）在《柔性包络铣齿刀路轨迹规划与齿廓精度特性优化匹配研究》文中提出渐开线圆柱斜齿轮传动具有平稳性好、重合度大、振动小等优点,是机械相关行业的关键基础零件。近年来,小批量、大模数、复杂异形类齿面零件的加工需求越来越多,利用传统的齿轮加工方法很难实现最佳的经济效益,因此采用通用多轴数控机床和通用刀具实现高柔性、高精度、低成本的柔性包络铣齿技术已成为齿轮加工领域的研究热点。本文研究了铣齿刀路轨迹与齿廓精度特性的优化匹配关系,主要研究内容如下:（1）研究柔性包络铣齿加工基础理论。根据空间坐标系之间的变换矩阵,建立通用立铣刀和渐开线圆柱斜齿轮之间的坐标变换关系、推导出渐开线圆柱斜齿轮的齿面坐标方程与法矢以及通用立铣刀的坐标方程与法矢。依据柔性包络铣齿方式,求解柔性包络铣齿刀位点。（2）研究不同刀路规划方法与齿面残高差之间的映射规律。采用数值模拟方法,分析不同刀具类型与包络铣齿走刀次数之间的关系,当齿面残高差相同时,得到采用通用立铣刀走刀次数小于通用球头刀;分析等残高差法与等步长法两种不同进刀策略对齿面误差的影响,得到当其它条件相同时,当从齿面误差的角度来看,等残高差控制法要优于等步长法;分析齿轮基本参数对齿面误差的影响,得到当增大齿轮齿数、压力角和螺旋角时,均会降低齿面残留高度,当增大齿轮模数时,齿面残留高度则会增大。（3）实现基于柔性包络铣齿技术的数控模拟加工。以数控模拟加工软件UG为软件载体,以无退刀槽人字齿轮为加工对象,融合等残高差进刀策略与齿面精度特性之间的优化匹配算法,通过简单的参数输入、工件坐标系的设定、通用立铣刀的设定,经过后处理把自动生成的G代码应用在通用加工中心上。（4）开展柔性包络铣齿技术实验验证。以四轴齿轮铣削中心为实验样机,进行柔性包络铣齿实验验证,采用三坐标测量仪检测齿面精度,实验结果表明,齿廓总偏差与齿廓形状偏差均可达到ISO 6级,螺旋线总偏差下齿面要小于上齿面,精度可达ISO 7级,螺旋线形状偏差均较小,精度等级可达ISO 5级。该研究为柔性包络铣齿技术的推广和应用提供了理论基础。
刘宗敏[3]（2019）在《螺杆泵转子型面精密成形磨削关键技术研究》文中指出螺杆转子作为螺杆泵、螺杆压缩机、螺杆真空泵、螺杆膨胀机等螺杆机械的核心零部件,其设计与加工精度决定了螺杆机械系统的综合性能。尤其是螺杆泵作为一种容积式泵,因其结构简单、容积效率高、流量脉动小、噪声低、便于维修和维护、能进行多相混输等优点被广泛应用于石油、化工、船舶、海洋钻井平台、航空航天、机床装备、工程机械、环保、能源、食品、制药等众多领域。随着现代工业技术的发展,螺杆泵的应用范围和领域越来越广,已成为许多高端装备的关键基础件和核心部件。但是,随着螺杆泵应用的工况越来越复杂,对螺杆泵的设计与制造精度提出了越来越高的要求。近三十年来,各国学者和工程技术人员对螺杆泵转子型线优化设计、加工技术以及泵腔流场特性进行了持续而深入的研究。然而,由于螺杆泵核心零部件螺杆转子型线的复杂性,其设计与制造精度一直是限制螺杆泵系统性能进一步提升的瓶颈问题。目前对于螺杆转子的研究主要集中在转子型线优化设计和成形刀具设计方法上,关于螺杆转子精密成形磨削制造技术研究还不够深入,因此,导致螺杆转子加工质量不高,制约着高性能螺杆泵大规模的应用与普及。本文以摆线型螺杆泵转子型线的优化设计与精密成形加工技术为研究对象,利用数值分析、空间啮合原理与包络理论、成形磨削原理等理论工具,深入研究螺杆转子啮合间隙设计方法、成形刀具优化设计方法、成形磨削误差补偿、螺杆型面粗糙度控制以及检测技术等螺杆转子设计与精密加工的技术难点。本文主要工作如下:（1）在研究摆线生成原理的基础上,对摆线型双螺杆泵齿形和摆线型三螺杆泵齿形进行设计。由于现代计算机技术广泛应用于螺杆转子的设计与制造各环节,为了提高计算机计算精度与效率,提出了一种曲率自适应加密/稀疏螺杆转子齿形数据优化设计方法。利用空间解析几何知识对螺杆转子不同啮合间隙设计方法进行对比分析,并通过计算机CFD数值仿真比较了不同间隙数值对摆线型双螺杆容积效率的影响规律,并根据实际工况需求对螺杆泵啮合间隙进行设计,成形一套面向可制造与自适应的螺杆转子齿形优化设计方法。（2）研究螺杆转子成形加工中螺杆型面坐标系与成形刀具坐标系相互转化关系,基于空间啮合原理与包络理论,运用三次样条插值法实现基于离散点数据的螺杆转子成形刀具廓形求解。提出了螺杆转子廓形误差评价方法,根据螺杆转子与成形刀具的空间接触特性获得了不干涉、不过切条件下的螺杆转子成形刀具安装参数范围。对不同安装参数下的成形刀具轮廓特性与加工特性进行系统的对比研究,实现成形刀具安装参数的二次优化设计,获得了基于不同加工阶段与加工特性的成形刀具安装参数选择策略。鉴于螺杆转子型线复杂,设计与加工难度高的特点,在前文的研究基础上,基于MATLAB GUI开发了一套可以用螺杆转子型线数据预处理、啮合间隙设计、成形刀具设计、成形仿真加工、误差评估的可视化软件。（3）研究螺杆转子成形砂轮的磨损机理,通过螺杆转子成形仿真加工,揭示成形砂轮安装中心距、安装角以及砂轮磨损对螺杆转子廓形误差的影响规律,创新性地提出了一种通过安装参数调整法实现对砂轮磨损致廓形误差进行补偿,并通过仿真加工验证所提出的误差补偿方法的可行性与正确性。针对螺杆转子成形磨削机理的复杂性,通过建立成形砂轮表面磨粒分布模型,对螺杆型面成形磨削材料去除机理进行深入研究,建立了螺杆型面成形磨削未变形切屑最大厚度计算模型,为磨削力、磨削温度、磨削功率的研究提供了依据。深入研究螺杆转子成形磨削机理,首次建立了光整磨削阶段的螺杆型面磨削粗糙度预测模型,克服了传统磨削粗糙度预测模型无法实现对滑移磨削阶段磨削粗糙度进行预测的技术难点,为螺杆转子成形磨削表面粗糙度的提高提供了理论指导。（4）螺杆转子的精密成形加工离不开高精度的检测技术,检测精度在很大程度上决定了螺杆转子加工精度的提升。本文针对螺杆转子型线复杂多样、测量标准不明确、精确检测困难的技术难点,在研究螺杆泵工作特点和螺杆转子型面几何特征的基础上,提出了螺杆型面检测的误差项。提出了一种通过齿轮测量中心二维截面测量实现螺杆型面三维表征的新方法,克服了通用检测设备无法实现螺杆转子精确检测的技术难题,对于提升螺杆转子检测效率、降低检测成本、提高螺杆转子加工精度具有重要意义。最后针对本文的研究设计了一系列的实验进行验证,实验结果与理论研究保持了良好的一致性。
钟琛[4]（2018）在《AE-CE型椭球螺旋曲面数字化建模及其面副机构设计》文中认为螺旋曲面由于其成形方式和轮廓结构特点,有着独特的力学、运动学特性,能够实现特定场合中对力、运动、能量等传递的需求,在工业领域和日常工艺产品造型中使用广泛。随着科技进步和生产发展,机械系统和机电产品对螺旋曲面及其机构工作特性的要求呈现进一步复杂化和多样化。包括圆柱螺旋曲面、圆锥螺旋曲面和球面螺旋曲面等,受限于相对简单的几何形态特点,难以满足复杂工作场合对其工作特性的要求。因此,研究新型的具有丰富几何形貌特征和工作特性的螺旋曲面是螺旋曲面研究和应用的重要方向,选取椭球作为螺旋曲面的基体可以得到曲面多样而特性丰富的椭球型螺旋曲面。本文采用空间曲面求交方法和质点成形运动原理,在椭球基体上建立两类椭球螺旋曲面——轴向等距型椭球螺旋曲面（简称AE型椭球螺旋曲面）和球心等角型椭球螺旋曲面（简称CE型椭球螺旋曲面）及其数学模型;研究描述这两类螺旋曲面的特征参数集;分析基于AE型椭球螺旋曲面运动副和CE型椭球螺旋曲面运动副的几何特征、运动学特性、力学特性;探求基于椭球螺旋曲面运动副的机构设计方法及其潜在应用。主要研究内容如下:（1）椭球螺旋曲面数学模型的构建研究采用空间曲面求交法构建两类椭球螺旋曲面的数学模型:将等距圆柱螺旋面与椭球面求交得到轴向等距型椭球螺旋曲线（简称AE型椭球螺旋曲线）的数学模型,将等角螺旋曲面与椭球面求交得到球心等角型椭球螺旋曲线（简称CE型椭球螺旋曲线）的数学模型。采用空间质点成形运动原理分别得到两类椭球螺旋线数学模型,构造通用空间母线特征方程,运用空间母线成形运动原理,得到两类椭球螺旋曲面通用数学模型。拓展椭球螺旋曲面类型,得到循环式椭球螺旋曲面。根据数学模型,用三维软件验证并绘制椭球型螺旋曲面图形。（2）椭球螺旋曲线精确描述与特征参数集研究基于构建的椭球型螺旋曲线数学模型,采取速度法、空间解析几何法等方法研究其特征参数,重点对两类椭球螺旋曲线的螺旋角、曲率、挠率变化规律进行研究。归纳能够唯一地识别一条空间椭球螺旋曲线的特征参数集,并将两类椭球螺旋曲线进行对比。（3）椭球螺旋曲面运动副的工作特性研究设计椭球螺旋曲面运动副,并构建椭球螺旋曲面运动副主动件和从动件工作状态力学模型。研究该椭球型螺旋面运动副的滚动摩擦力、压力角、自锁时螺旋角临界值、从动件质心运动的速度和加速度变化规律、瞬时传动比等力学、运动学特性。（4）基于椭球螺旋曲面运动副的机构设计与应用研究基于椭球型螺旋面运动副的工作特性设计椭球螺旋-齿轮齿条组合变速机构,分析该机构的工作原理,运用解析法探究机构的运动特性、力学特性。运用数值模拟软件对该机构进行运动仿真,分析相关部件运动规律,探索该机构的实际应用场景。
宋铁军[5]（2017）在《整体式硬质合金刀具缓进给磨削机理及其表面质量研究》文中研究说明整体式硬质合金刀具由于其加工材料范围广、切削性能优异和使用寿命长等优点而广泛应用于金属切削加工中。刀具的切削性能和稳定性主要取决于刃磨质量,因而整体式硬质合金刀具的刃磨在其制造过程中占有非常重要的地位。具有螺旋槽结构的整体式硬质合金刀具,其加工都要采用缓进给磨削加工技术。缓进给磨削的切深大、进给速度低,使磨削力、磨削热和加工表面质量等特征与普通磨削不同;同时,整体式硬质合金刀具螺旋槽属于复杂空间曲面,其加工难度大,质量不易保证,因此有必要对整体式硬质合金刀具螺旋槽缓进给磨削机理进行深入研究。本文以麻花钻和立铣刀螺旋槽磨削为研究对象,分析螺旋槽磨削层几何参数,研究磨削过程中的磨削力、磨削温度以及螺旋槽表面质量与工艺参数的关系,为磨削表面质量控制和磨削工艺参数优化提供理论依据。所做的工作主要包括:（1）对螺旋槽缓进给磨削层几何参数进行了研究。基于整体式硬质合金刀具螺旋槽磨削原理,由砂轮与工件的空间位置,建立了螺旋槽缓进给磨削层几何参数理论分析模型。以成形砂轮磨削麻花钻、平形砂轮磨削麻花钻和平形砂轮磨削四刃立铣刀这三种螺旋槽结构为例,计算了磨削螺旋槽的磨削接触区边界。由接触区边界线建立了刀具的三维模型,并与实际工件形状进行了对比。在磨削接触区,分析了螺旋槽磨削层几何参数中的砂轮-工件几何静态接触弧长、砂轮与工件的有效直径和有效速度、未变形切屑厚度和材料去除率的分布规律,揭示了磨粒的切削路径特征,为螺旋槽的磨削机理研究提供理论依据。（2）对成形砂轮磨削麻花钻螺旋槽的缓进给磨削力进行了研究。基于砂轮离散化方法,将砂轮看作是由一组不同直径的单位厚度圆盘组成,对单个圆盘磨削力进行了分析,获得了螺旋槽磨削过程中轴向磨削力与切向磨削力的关系。基于工件轴向磨削力和力矩建立了一个表征砂轮锐利程度的磨削力比数学模型。开发了一套可直接测量螺旋槽缓进给磨削过程中轴向磨削力和轴向力矩的测力系统,揭示了磨削力随时间变化的规律。用正交试验法分析了砂轮速度、工件轴向进给速度和砂轮粒度对磨削力和磨削力比的影响,并验证了磨削力比模型的正确性。通过对磨削力比的分析,优化了磨削工艺中的砂轮粒度参数。（3）对整体式硬质合金刀具螺旋槽缓进给磨削温度进行了研究。基于圆弧热源模型,对比分析了缓进给磨削和高效深磨无量纲磨削温度的分布;分析了佩克莱数、磨削楔角和磨削接触区偏角对无量纲磨削温度的影响。通过求解作螺旋运动点热源的温升值,分析了螺旋运动中圆周速度、旋转半径对磨削温度的影响。基于磨削烧伤时,工件温度、磨削液温度和磨粒温度相同的假设,计算了临界烧伤热流密度在麻花钻螺旋槽磨削接触区的分布情况。分析了增加磨削区对流换热系数的方法。在五轴联动工具磨床上,实验对比分析了普通砂轮和开槽砂轮对磨削温度的影响。该项研究为降低螺旋槽缓进给磨削温度提供了科学依据和实践方法。（4）对螺旋槽磨削温度场进行了有限元仿真研究。建立了具有单槽和双槽的麻花钻螺旋槽有限元模型,用于分析螺旋槽结构对磨削温度场的影响;使用平面缓进给磨削试验方法,建立了单位面积切向磨削力与无量纲未变形切屑厚度的关系,进而求得螺旋槽磨削区热流密度与无量纲未变形切屑厚度的关系;运用流体外掠圆管流动换热理论,计算工件表面对流换热系数大小;将热流密度载荷离散化,使用非均布加载的方法施加到磨削接触区。运用所建立的模型预测磨削烧伤发生的位置,为螺旋槽的磨削烧伤检测提供理论依据。（5）对麻花钻螺旋槽磨削表面质量进行了实验研究。通过白光干涉仪对麻花钻螺旋槽表面形貌进行检测,获得了不同于普通缓进给磨削表面形貌的特征,揭示了表面形貌的形成机理;通过正交试验法分析了磨削工艺参数对磨削表面粗糙度和磨削表层微观结构的影响。以磨削表面粗糙度为响应值,对磨削工艺参数进行了优化。（6）对立铣刀螺旋槽磨削表面粗糙度模型进行了研究。考虑硬质合金工件材料塑性隆起和砂轮速度与工件速度之间夹角对表面粗糙度的影响,建立了立铣刀螺旋槽磨削表面粗糙度计算模型,分析了砂轮直径、砂轮速度和工件进给速度对磨削表面粗糙度的影响。在五轴联动数控工具磨床上使用金刚石平形砂轮进行立铣刀螺旋槽磨削试验;使用超景深显微镜对螺旋槽磨削表面形貌进行分析、白光干涉仪测量螺旋槽磨削表面粗糙度大小,验证了理论模型的正确性。（7）对杯形砂轮磨削硬质合金表面质量进行了研究。通过杯形砂轮磨削实验研究了砂轮速度和工件进给速度对工件表面残余应力的影响;分析了砂轮速度对工件表面形貌的影响。使用化学腐蚀剥层法,获得了残余应力沿厚度方向的梯度分布;研究了不同腐蚀时间条件下的工件表面形貌,为工艺参数优化提供参考依据。
计伟[6]（2015）在《整体硬质合金球头铣刀“形—性—用”一体化设计与制造研究》文中研究说明汽车是最重要的交通工具之一,随着生活水平的提高,人们对家用汽车的个性化需求不断提高,因此要求汽车企业推出更多的新车型和不断对汽车改型换代。而改变汽车外观则需更新汽车覆盖件模具,模具制造的效率变得非常重要。刀具技术对于模具制造起重要作用,为了提高加工效率,采用专用刀具加工不同特征的型面,即刀具“专用化”。刀具专用化导致刀具的种类增加,单件的批量降低。因此提高刀具设计与制造准确性、灵活性及适应性对于实现刀具专用化非常重要。为了提高刀具设计和制造的准确性、灵活性和适应性,本文分析了刀具设计过形状、性能和使用的重要因素及其联系,并且分析了刀具磨制过程影响磨削质量、精度和灵活性的主要因素;然后为了传递设计和制造过程中信息,本文提出了刀具设计和制造特征;在此基础上,提出了刀具“形-性-用”一体化设计方法和分布式刀具制造方法。为了实现刀具“形-性-用”一体化设计方法,针对其系统数据结构复杂性的特点,采用IDEF0功能建模方法架构了刀具设计方法中刀具“形”、“性”和“用”3个模块的多层结构模型,并开发了相应的软件;针对球头铣刀倒棱刃的模型问题,建立了带有倒棱球头铣刀切削刃、倒棱面、倒棱轨迹、前刀面、前刀面轨迹、后刀面和第二后刀面磨削轨迹的数学模型。为了实现分布式刀具制造方法,研究了刀具制造系统框架和刀具制造过程涉及到的数学模型。将分布式工艺规划思想和功能块（Function Block（FB））应用于刀具制造系统,建立了刀具制造方法框架,并设计了与刀具制造特征对应FB及加工整个刀具所涉及到的FB工作流程;针对刀具制造中数据点问题,建立了球头铣刀倒棱面磨削砂轮轨迹和砂轮矢量模型,并开发了磨削轨迹离散算法。为了验证整体硬质合金球头铣刀“形-性-用”一体化设计与分布式刀具制造方法,以具有不同硬度拼接结构的淬硬钢模型的加工为例,分析了整体硬质合金球头铣刀“形-性-用”一体化设计方法的工作流程,设计了专用刀具;并利用刀具制造软件中刀具制造模型生成加工程序,采用Saacke UWIF磨削中,磨制了刀具样件;通过对比试验,验证了本文倒棱切削刃具有更好的抗破损性能。
桂晓兵,康星虎[7]（2014）在《四圆弧齿廓内啮合齿轮加工探讨》文中指出提出临界线法的成型铣刀设计方法,所设计的铣刀可为磨齿精加工提供良好的加工工况。同时给出磨齿砂轮的轮廓方程,为磨齿砂轮随时修形提供曲线方程。此方法从理论上解决了四圆弧齿轮加工的问题,为下一步四圆弧齿轮的推广应用奠定了条件。
吴龙梅[8]（2014）在《复杂螺旋面包络铣数值仿真方法》文中指出在复杂螺旋面包络铣削加工中,刀位轨迹的计算方法和编程的精度是影响其加工精度的重要因素。为了提高复杂螺旋面的加工精度,对其刀位轨迹算法进行了研究,在最小有向距离原理的基础上,提出了一种新的刀位轨迹计算方法；为保证数控代码的编程精度,严格按照误差控制值对各数控插补节点进行阿基米德螺旋插补仿真计算,最终建立了数控加工代码。刀位轨迹的仿真是本文研究的核心,其数值算法是本文研究的创新。文中建立了刀具与工件曲面的三维数值几何模型,并通过坐标变换矩阵来建立与实际加工情况一致的运动模型,采用空间离散化思想,将刀具与工件两空间曲面的最小有向距离的求解问题简化为一个二维求解问题,保证了求解效率和精度,最终建立了刀位轨迹仿真算法。根据阿基米德螺旋插补曲线原理,对数控插补节点进行了插补仿真计算,获得了编制数控代码的参数信息。本文以刀具在单位时间内去除材料体积量相等的方式对进给速度进行优化,保持了刀具在切削过程中的稳定性,从而保证了工件的加工质量和加工效率。本着简单、易操作的原则,设计了螺杆加工数控代码编程系统。该系统是基于计算机数值仿真方法来求解刀具运动轨迹的,其灵活性极强,不受螺旋曲面复杂程度的约束,能够精确、高效地求解刀位轨迹。为了缩短螺杆产品开发周期,减少试切成本,确保加工程序的正确性,本文基于VERICUT虚拟仿真加工软件平台,建立了螺杆包络铣削数控机床模型及虚拟加工模型,对螺杆进行了虚拟仿真加工,并对加工结果进行了质量分析与判断,验证了数控代码的正确性。基于本文的螺杆加工数控代码编程系统,研究了刀具安装角、刀尖角和刀尖圆弧半径三个加工工艺参数对误差的影响,进一步提出提高螺杆加工质量的优化方法。本文用数值仿真方法实现了对复杂螺旋面加工的高精度刀位轨迹计算,基于该方法生成的数控代码加工精度高,而且该仿真方法的适用性广、灵活性强,能适用于多种复杂螺旋面包络铣刀位轨迹的计算。
赵文昌[9]（2014）在《特种螺旋面刀具磨削成形技术研究》文中提出随着现代工业制造向高效率、低成本、低能耗方向的发展,对数控加工刀具的质量和性能提出了更高的要求。挤压丝锥、球头立铣刀广泛应用于航天航空、汽车制造、电子通讯产品制造等行业。现阶段,我国一些企业已具有生产高性能挤压丝锥和球头立铣刀的能力,但加工设备和配套软件大多从国外进口,其核心技术不对外开放,严重阻碍了我国高性能数控刀具磨削成形技术的创新和发展。虽然我国在研究、制造和推广高性能数控刀具方面已进行了数十年,但是与国外先进磨削成形技术水平仍有很大差距。为此,论文根据SK722数控螺纹工具磨床和MKW6025五轴五联动数控工具磨床的运动特点,应用微分几何与螺旋面成形理论,对挤压丝锥和球头立铣刀两类刀具的数控磨削成形理论进行了研究。围绕上述研究内容,本文主要从以下几个方面开展了工作：1.介绍SK722数控螺纹工具磨床和MKW6025五轴五联动数控工具磨床的特点、结构及运动方式。分析螺旋面磨削成形原理,并推导了刀具（砂轮）与工件的接触条件及刀具回转面截型的数学模型,对螺旋面在磨削成形过程中的干涉现象进行了讨论。2.针对挤压丝锥和球头立铣刀进行了结构分析,分别建立挤压丝锥端面截型和球头立铣刀刀刃曲线、螺旋槽、前后刀面的数学模型,并研究其结构参数之间的关系以及对刀具性能的影响。3.基于磨削成形原理和现有工具磨床结构特点,设计加工工艺,推导加工轨迹的数学模型。基于机床控制系统的语言标准,采用C/C++高级编程语言开发NC代码的自动生成软件。4.分别对挤压丝锥和球头立铣刀的磨削加工过程进行仿真,验证其数学模型和加工代码的正确性,并从宏观和微观两方面对其数控磨削结果进行分析,优化了刀具结构参数,为实际生产中工艺参数的选取提供参考。
王树强[10]（2013）在《光滑内螺旋曲面非典型成形铣削理论与应用技术研究》文中研究指明螺杆钻具马达和螺杆泵是石油工业中广泛应用的螺旋机械,其定子和转子构成了一齿差啮合副,它们的设计和制造质量直接影响螺旋机械的各项性能指标。定子型线为摆线类曲线或其他二阶连续曲线,其工作型面为光滑内螺旋曲面。传统的定子是在金属圆筒的内壁注胶生成不等壁厚的橡胶层螺旋曲面；新型定子是在预加工有内螺旋曲面的金属定子内壁注胶生成等壁厚橡胶层螺旋曲面。使用新型的等橡胶壁厚定子可以大幅提高螺旋机械整机的综合性能和使用寿命。金属定子螺旋曲面的型线为定子工作型线的外等距线。本文针对金属定子光滑内螺旋曲面的非典型成形铣削理论和应用技术进行了深入的的研究。文章主要研究内容包括如下几个方面：研究了根据定子橡胶层截面型线参数计算金属定子截面型线和金属定子内螺旋曲面的数学模型。研究了定子截面型线参数未知时,采用测量数据直接重构曲面的NURBS方法来获得金属定子内螺旋曲面模型的实体建模方法。提出了一种全新的、不同于现有螺旋曲面典型切削加工的轴向定尺寸盘状铣刀非典型成形铣削方法。研究了该加工方法的成形原理和特点。针对特定的切削加工形式,建立了刀具工件的空间啮合轨迹和盘状成形铣刀廓形的计算模型。首先根据刀具和工件相对运动过程中的几何关系,研究采用几何解析算法求解的求解理论。然后提出了一种新的、基于等距切面法的离散数值算法,该算法无需研究大量预知几何条件,计算速度快,精度高。根据切屑成形机理,研究了刀具铣削力的预测方法,并采用有限元方法,对切削过程进行了模拟仿真。针对轴向定尺寸盘状铣刀非典型成形铣削加工中的复杂刀具廓形设计问题,应用最小二乘圆弧逼近理论对刀具廓形进行了简化,并对简化近似误差进行了分析。针对圆弧刃形刀具所加工零件的截面型线进行了研究,提出了工件截面曲线的动态包络算法。通过分析其成形原理与成形运动轨迹,给出了该种方法的适用条件和干涉判定方法,分析了加工误差的形成机理。将相关理论研究成果应用到螺杆钻具定子内螺旋曲面的加工制造中,对切削设备中的细长动力铣杆的导向与支撑、复杂深孔排屑、铣头的有限空间传动等关键技术问题进行了研究。针对以上理论研究,进行了多次切削试验,并对试验结果进行了分析。试验证明,理论研究成果正确可行,试验数据对切削设备优化和切削参数选择提供了有益支持。本文研究工作,在理论上丰富了螺旋曲面,特别是内螺旋曲面的相关理论与分析手段。在方法创新上,提出了一种非典型定尺寸盘状铣刀成形铣削的加工方法,为提高内螺旋曲面类零件切削制造效率提供了新思路和新方法。在技术应用上,对于螺旋机械零部件制造行业广泛应用的内螺旋曲面零件切削机床的研制具有重要意义。
二、螺旋面成形铣刀的计算机仿真设计研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、螺旋面成形铣刀的计算机仿真设计研究（论文提纲范文）
（1）倒角立铣刀后刀面磨削工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 倒角立铣刀刃线建模 |
| 1.2.2 倒角立铣刀后刀面磨削工艺 |
| 1.2.3 砂轮棱边磨损补偿算法研究 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 第2章 倒角立铣刀刃线及后刀面建模 |
| 2.1 倒角立铣刀结构定义 |
| 2.1.1 结构参数 |
| 2.1.2 建模基准及后刀面定义 |
| 2.2 倒角立铣刀螺旋刃与直线刃 |
| 2.2.1 螺旋刃线 |
| 2.2.2 直线刃线 |
| 2.2.3 螺旋刃后刀面 |
| 2.2.4 直线刃后刀面 |
| 2.3 倒角立铣刀倒角刃 |
| 2.3.1 倒角刃线 |
| 2.3.2 倒角刃后刀面 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 倒角立铣刀后刀面磨削工艺 |
| 3.1 工艺参数及坐标系定义 |
| 3.1.1 工艺参数 |
| 3.1.2 辅助坐标系 |
| 3.2 后刀面磨削工艺 |
| 3.2.1 倒角刃后刀面磨削工艺 |
| 3.2.2 螺旋刃后刀面磨削工艺 |
| 3.2.3 直线刃后刀面磨削工艺 |
| 3.3 机床后置处理算法 |
| 3.3.1 磨床结构和参数 |
| 3.3.2 加工坐标系定义 |
| 3.3.3 后置处理算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 砂轮棱边磨损的补偿算法 |
| 4.1 磨损来源及补偿平面 |
| 4.1.1 磨损来源 |
| 4.1.2 补偿平面定义 |
| 4.2 砂轮棱边误差补偿算法 |
| 4.2.1 棱边磨损的补偿算法 |
| 4.2.2 圆弧形棱边的补偿算法 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 验证 |
| 5.1 验证流程 |
| 5.2 建模方法验证 |
| 5.2.1 验证方法 |
| 5.2.2 建模结果分析 |
| 5.3 磨削工艺验证 |
| 5.3.1 验证方法 |
| 5.3.2 仿真加工结果分析 |
| 5.3.3 机床加工结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1.总结 |
| 2.展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及科研成果 |
（2）柔性包络铣齿刀路轨迹规划与齿廓精度特性优化匹配研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 渐开线圆柱斜齿轮柔性包络铣齿概述 |
| 1.2.1 齿轮加工方法 |
| 1.2.2 渐开线圆柱斜齿轮柔性包络铣齿的特点和优势 |
| 1.2.3 渐开线圆柱斜齿轮柔性包络铣齿国内外研究现状 |
| 1.2.4 渐开线圆柱斜齿轮柔性包络铣齿的应用前景 |
| 1.3 本课题的研究内容和章节安排 |
| 1.3.1 论文的研究内容 |
| 1.3.2 论文的章节安排 |
| 第2章 柔性包络铣齿加工基础理论 |
| 2.1 包络铣齿加工几何学原理 |
| 2.1.1 空间坐标系与旋转变换矩阵 |
| 2.1.2 等升距圆柱螺旋面方程及法线 |
| 2.2 柔性包络铣齿通用数学模型 |
| 2.2.1 通用立铣刀与圆柱斜齿轮之间的坐标变换 |
| 2.2.2 渐开线圆柱斜齿轮齿面坐标方程与法矢 |
| 2.2.3 通用立铣刀坐标方程与法矢 |
| 2.3 求解柔性包络铣齿刀位点 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 刀路轨迹对齿廓精度的影响分析 |
| 3.1 柔性包络铣削系统及齿槽空间组成 |
| 3.1.1 柔性包络铣削系统 |
| 3.1.2 渐开线圆柱斜齿轮齿槽空间的组成 |
| 3.2 数值模拟仿真 |
| 3.2.1 模拟仿真软件的简介 |
| 3.2.2 模拟仿真思路 |
| 3.2.3 基于MATLAB模拟仿真编程 |
| 3.3 圆柱斜齿轮柔性包络铣削刀具路径规划 |
| 3.3.1 基于等残高差控制法的刀路轨迹规划 |
| 3.3.2 基于等步长控制法的刀路轨迹规划 |
| 3.4 柔性包络铣齿刀具选择 |
| 3.4.1 通用立铣刀与通用球头刀 |
| 3.4.2 不同刀具类型对齿面精度的影响 |
| 3.5 数值模拟分析 |
| 3.5.1 基于等残高差控制法的包络铣削仿真 |
| 3.5.2 基于等步长控制法的包络铣削仿真 |
| 3.6 齿轮基本参数对齿廓精度的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 柔性包络铣齿模拟加工及实验验证 |
| 4.1 仿真加工方法 |
| 4.1.1 软件简介 |
| 4.1.2 UG模拟仿真流程 |
| 4.2 自动编程准备 |
| 4.2.1 人字齿轮齿形参数与刀具参数 |
| 4.2.2 建立加工坐标系 |
| 4.3 柔性包络铣齿刀轨生成及仿真结果后处理 |
| 4.3.1 包络铣齿刀轨生成 |
| 4.3.2 仿真结果后处理 |
| 4.4 人字齿轮铣齿机及检测设备简介 |
| 4.4.1 人字齿轮铣齿机 |
| 4.4.2 检测设备 |
| 4.5 实验目的和流程 |
| 4.5.1 实验目的 |
| 4.5.2 实验流程 |
| 4.6 柔性包络铣齿实验验证 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
（3）螺杆泵转子型面精密成形磨削关键技术研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 螺杆泵国内外研究现状 |
| 1.2.1 螺杆泵介绍 |
| 1.2.2 螺杆泵转子型线设计研究 |
| 1.2.3 螺杆转子成形刀具设计研究 |
| 1.2.4 螺杆型面精密成形磨削误差补偿与粗糙度控制研究 |
| 1.2.5 螺杆转子检测技术与精密加工设备 |
| 1.3 目前研究的不足 |
| 1.4 课题来源和主要研究内容 |
| 2 螺杆转子齿形自适应优化设计方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 摆线型螺杆转子型线设计 |
| 2.2.1 摆线生成原理 |
| 2.2.2 摆线齿形型线的设计——双螺杆泵齿形 |
| 2.2.3 摆线齿形型线的设计——三螺杆泵齿形 |
| 2.2.4 曲率自适应加密方法 |
| 2.3 基于可制造性的螺杆转子啮合间隙设计研究 |
| 2.4 不同啮合间隙对螺杆泵容积效率的影响关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于切削加工性能的成形刀具优化设计方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 螺杆转子成形砂轮设计原理 |
| 3.2.1 螺杆坐标系与成形砂轮坐标系之间的关系 |
| 3.2.2 已知螺杆模型求解成形砂轮模型 |
| 3.2.3 已知成形砂轮模型求解螺杆模型 |
| 3.3 螺杆型面廓形误差评价方法 |
| 3.4 螺杆转子成形砂轮安装参数优化设计方法 |
| 3.4.1 不产生干涉的成形砂轮安装参数 |
| 3.4.2 安装参数二次优化设计方法研究 |
| 3.5 螺杆转子设计与制造仿真可视化软件开发 |
| 3.5.1 系统需求分析 |
| 3.5.2 软件结构框架 |
| 3.5.3 软件可视化界面 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 螺杆型面精密成形磨削误差补偿与粗糙度控制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 螺杆转子精密磨削误差分析及补偿方法研究 |
| 4.2.1 砂轮磨损特性分析 |
| 4.2.2 螺杆转子精密磨削廓形误差分析 |
| 4.2.3 砂轮磨损致廓形误差补偿方法 |
| 4.3 螺杆型面精密磨削材料去除机理 |
| 4.3.1 砂轮表面微观形貌数学模型 |
| 4.3.2 材料去除机理 |
| 4.4 螺杆精密磨削粗糙度预测模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 螺杆转子测量技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 螺杆转子测量原理 |
| 5.2.1 测量中心工作原理 |
| 5.2.2 螺杆转子误差项 |
| 5.3 螺杆转子误差测量方法 |
| 5.3.1 螺杆转子三维模型 |
| 5.3.2 测头半径选择 |
| 5.3.3 测量路径规划 |
| 5.4 螺杆转子测量数据处理 |
| 5.4.1 测量数据坐标系转化 |
| 5.4.2 测头半径补偿 |
| 5.4.3 转子误差评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 螺杆泵转子加工及性能实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 螺杆转子加工实验 |
| 6.2.1 实验装置及实验条件 |
| 6.2.2 螺杆转子廓形误差测量实例 |
| 6.2.3 螺杆转子廓形误差补偿实验及结果分析 |
| 6.2.4 螺杆转子磨削加工型面粗糙度实验及结果分析 |
| 6.3 螺杆泵容积效率实验 |
| 6.3.1 双螺杆泵转子设计参数 |
| 6.3.2 实验装置及实验结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A论文中部分代码 |
| B作者在攻读学位期间科研成果 |
| C作者在攻读学位期间主持或参与科研项目 |
| D作者在攻读学位期间获得奖励 |
| E学位论文数据集 |
| 致谢 |
（4）AE-CE型椭球螺旋曲面数字化建模及其面副机构设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.1.1 螺旋曲面概述 |
| 1.1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 螺旋曲面数学建模国内外研究现状 |
| 1.2.2 螺旋曲面加工方法国内外研究现状 |
| 1.2.3 螺旋曲面工业应用国内外研究现状 |
| 1.3 课题来源、主要研究内容和结构安排 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容和结构安排 |
| 第2章 AE-CE型椭球螺旋曲面数学模型构建 |
| 2.1 基于空间曲面相交法的AE型椭球螺旋线数学模型构建 |
| 2.2 基于空间曲面相交法的CE型椭球螺旋线数学模型构建 |
| 2.3 基于质点成形运动的椭球螺旋曲线及曲面数学模型构建 |
| 2.3.1 基于质点成形运动的AE型椭球螺旋曲线数学模型构建 |
| 2.3.2 基于质点成形运动法的通用AE型椭球螺旋曲面数学模型构建 |
| 2.3.3 基于质点成形运动法的CE型椭球螺旋曲线数学模型构建 |
| 2.3.4 基于质点成形运动法的通用CE型椭球螺旋曲面数学模型构建 |
| 2.4 椭球螺旋曲面拓展-循环式椭球螺旋曲面 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 AE-CE型椭球螺旋曲线特征参数研究 |
| 3.1 椭球螺旋曲线的螺旋角研究 |
| 3.1.1 基于速度法的AE-CE型椭球螺旋曲线螺旋角研究 |
| 3.1.2 基于空间解析几何法的AE型椭球螺旋曲线螺旋角研究 |
| 3.2 AE型椭球螺旋曲线的曲率和挠率研究 |
| 3.2.1 AE型椭球螺旋线的曲率研究 |
| 3.2.2 AE型椭球螺旋曲线的挠率研究 |
| 3.3 AE型椭球螺旋曲线特征参数归纳 |
| 3.4 CE型椭球螺旋曲线的特征参数研究 |
| 3.4.1 基于空间解析几何法的CE型椭球螺旋曲线螺旋角研究 |
| 3.4.2 CE型椭球螺旋曲线的曲率研究 |
| 3.4.3 CE型椭球螺旋曲线的挠率研究 |
| 3.5 CE型椭球螺旋曲线特征参数归纳 |
| 3.6 两类椭球螺旋曲线对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 椭球螺旋曲面运动副设计及其工作特性研究 |
| 4.1 椭球螺旋曲面运动副设计及其力学模型构建 |
| 4.2 椭球螺旋曲面运动副的压力角分析 |
| 4.3 椭球螺旋曲面运动副的自锁条件研究 |
| 4.4 椭球螺旋曲面运动副从动件运动特性研究 |
| 4.4.1 AE型椭球螺旋线质点运动速度分析 |
| 4.4.2 AE型椭球螺旋线质点运动加速度分析 |
| 4.4.3 CE型椭球螺旋线质点运动速度分析 |
| 4.4.4 CE型椭球螺旋线质点运动加速度分析 |
| 4.4.5 椭球螺旋曲面运动副运动仿真分析 |
| 4.5 椭球螺旋曲面运动副的传动比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于椭球螺旋曲面运动副的机构设计及其特性研究 |
| 5.1 椭球螺旋-齿轮齿条组合变速机构设计及其特性研究 |
| 5.1.1 椭球螺旋-齿轮齿条组合变速机构的组成与结构设计 |
| 5.1.2 椭球螺旋-齿轮齿条组合变速机构的运动特性研究 |
| 5.1.3 椭球螺旋-齿轮齿条组合变速机构的力学特性分析 |
| 5.2 椭球螺旋-齿轮齿条组合变速机构运动仿真分析 |
| 5.2.1 单向式椭球螺旋-齿轮齿条组合变速机构运动仿真分析 |
| 5.2.2 循环式椭球螺旋-齿轮齿条组合变速机构运动仿真分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）整体式硬质合金刀具缓进给磨削机理及其表面质量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号列表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 整体式硬质合金刀具 |
| 1.3 缓进给磨削 |
| 1.3.1 缓进给磨削特点 |
| 1.3.2 缓进给磨削力研究现状 |
| 1.3.3 缓进给磨削温度研究现状 |
| 1.3.4 缓进给磨削表面烧伤研究现状 |
| 1.3.5 缓进给磨削表面质量研究现状 |
| 1.4 整体式刀具螺旋槽磨削加工研究现状 |
| 1.4.1 螺旋槽设计建模方法 |
| 1.4.2 螺旋槽磨削仿真 |
| 1.4.3 螺旋槽磨削实验研究 |
| 1.5 硬质合金材料磨削研究现状 |
| 1.5.1 硬质合金比磨削能研究现状 |
| 1.5.2 硬质合金磨削去除机理研究现状 |
| 1.5.3 硬质合金磨削温度研究现状 |
| 1.6 课题来源及主要研究内容 |
| 1.6.1 课题来源 |
| 1.6.2 本文研究内容 |
| 第2章 整体式刀具螺旋槽磨削几何学分析与研究 |
| 2.1 整体式刀具螺旋槽磨削原理 |
| 2.2 整体式刀具螺旋槽磨削接触区 |
| 2.2.1 砂轮曲面与工件螺旋面接触线 |
| 2.2.2 砂轮曲面与工件圆柱面相贯线 |
| 2.2.3 计算分析 |
| 2.3 螺旋槽磨削层几何参数分析 |
| 2.3.1 砂轮-工件的几何静态接触弧长 |
| 2.3.2 磨粒切削路径 |
| 2.3.3 工件有效直径 |
| 2.3.4 砂轮有效直径 |
| 2.3.5 工件有效速度 |
| 2.3.6 未变形切屑厚度 |
| 2.3.7 材料去除率 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 螺旋槽缓进给磨削力研究 |
| 3.1 螺旋槽磨削力 |
| 3.2 螺旋槽磨削力比 |
| 3.3 螺旋槽磨削力的测定 |
| 3.3.1 磨削力测量设备 |
| 3.3.2 磨削力测量结果 |
| 3.3.3 工艺参数对磨削力的影响 |
| 3.4 磨削力比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 螺旋槽缓进给磨削温度研究 |
| 4.1 缓进给磨削温度的理论解析 |
| 4.1.1 缓进给磨削稳态温度 |
| 4.1.2 磨削接触区偏角对磨削温度的影响 |
| 4.1.3 螺旋运动对磨削温度的影响 |
| 4.2 螺旋槽缓进给磨削临界烧伤热流密度 |
| 4.2.1 硬质合金的磨削烧伤 |
| 4.2.2 磨削烧伤的热流密度 |
| 4.2.3 缓进给磨削区对流换热 |
| 4.3 开槽砂轮缓进给磨削温度实验 |
| 4.3.1 热电偶测温技术 |
| 4.3.2 实验方案设计 |
| 4.3.3 磨削参数对磨削温度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 螺旋槽磨削温度场有限元分析及仿真 |
| 5.1 磨削温度场有限元分析法的理论基础 |
| 5.1.1 三维瞬态温度场的有限元法 |
| 5.1.2 热应力计算 |
| 5.2 螺旋槽磨削温度场有限元仿真模型的建立 |
| 5.3 磨削温度场仿真边界条件的确定 |
| 5.3.1 磨削区热流密度的确定 |
| 5.3.2 工件表面对流系数的确定 |
| 5.4 螺旋槽磨削区载荷的施加和求解 |
| 5.5 螺旋槽磨削温度场分布 |
| 5.5.1 磨削单螺旋槽温度场和热应力分布 |
| 5.5.2 磨削第二螺旋槽的温度场和热应力分布 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 螺旋槽磨削表面质量研究 |
| 6.1 磨削表面质量检测方法 |
| 6.1.1 残余应力检测方法 |
| 6.1.2 螺旋槽磨削表面粗糙度和表面形貌检测方法 |
| 6.1.3 磨削亚表面结构检测方法 |
| 6.2 麻花钻螺旋槽磨削表面质量研究 |
| 6.2.1 螺旋槽缓进给磨削试验方案 |
| 6.2.2 螺旋槽磨削表面形貌 |
| 6.2.3 磨削参数对螺旋槽表面粗糙度的影响 |
| 6.2.4 磨削参数对表层微观结构的影响 |
| 6.3 立铣刀螺旋槽磨削表面粗糙度数学模型研究 |
| 6.3.1 磨削表面粗糙度数学模型 |
| 6.3.2 粗糙度数值仿真与实验验证 |
| 6.4 立铣刀GASH面磨削表面质量研究 |
| 6.4.1 杯形砂轮磨削实验方案 |
| 6.4.2 磨削参数对残余应力的影响 |
| 6.4.3 磨削参数对材料去除机理的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间发表的论文和获得的专利 |
| 附录B 攻读学位期间参与的科研项目与所获的奖励 |
（6）整体硬质合金球头铣刀“形—性—用”一体化设计与制造研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 刀具设计方法研究现状 |
| 1.2.1 基于切削理论的刀具设计方法 |
| 1.2.2 基于经验和试验的刀具设计方法 |
| 1.2.3 计算机辅助刀具设计 |
| 1.3 刀具制造技术研究现状 |
| 1.3.1 分布式工艺规划（DPP） |
| 1.3.2 整体硬质合金刀具制造研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容及研究思路 |
| 第2章 刀具“形-性-用”一体化设计与分布式制造方法 |
| 2.1 刀具设计主要因素及其联系 |
| 2.1.1 刀具的形状（形） |
| 2.1.2 刀具的使用（用） |
| 2.1.3 刀具的性能（性） |
| 2.1.4 刀具设计中各因素的联系 |
| 2.2 刀具制造中的主要因素及其联系 |
| 2.3 刀具设计特征和制造特征 |
| 2.4 刀具“形-性-用”一体化设计与分布式制造方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 整体硬质合金球头铣刀“形-性-用”一体化设计方法与刀具几何建模 |
| 3.1 刀具“形-性-用”设计方法架构 |
| 3.2 整体硬质合金刀具设计建模及软件开发 |
| 3.2.1 建立刀具设计系统的A-0 图 |
| 3.2.2 建立刀具设计系统A0图 |
| 3.2.3 建立刀具设计系统“形”、“性”和“用”模块数据结构图 |
| 3.2.4 刀具设计软件开发 |
| 3.3 球头铣刀几何模型的建立 |
| 3.3.1 刀具切削刃截面选择与建模坐标系建立 |
| 3.3.2 球头铣刀几何模型的建立 |
| 3.4 球头铣刀几何模型仿真 |
| 3.4.1 基于截面参数的顶刃仿真 |
| 3.4.2 不同类型顶刃倒棱面仿真 |
| 3.4.3 周刃切削刃及其倒棱仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 整体硬质合金球头铣刀制造方法与刀具制造建模 |
| 4.1 球头铣刀制造方法架构 |
| 4.2 球头铣刀磨削FB设计及其软件开发 |
| 4.2.1 刀具磨削特征FB设计 |
| 4.2.2 刀具制造系统软件开发 |
| 4.3 整体硬质合金球头制造模型的建立 |
| 4.3.1 磨削轨迹建模 |
| 4.3.2 砂轮刀位点轨迹建模 |
| 4.3.3 砂轮轴矢量建模 |
| 4.3.4 磨削轨迹离散算法开发 |
| 4.3.5 数控程序后处理 |
| 4.4 整体硬质合金球头制造模型仿真 |
| 4.4.1 顶刃倒棱磨削轨迹、砂轮轨迹仿真 |
| 4.4.2 周刃倒棱刃磨削轨迹、砂轮轨迹仿真 |
| 4.4.3 顶刃倒棱磨削轨迹等误差离散求解及仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 具有不同硬度拼接结构的淬硬钢模具加工用球头铣刀设计制造及其性能验证 |
| 5.1 具有不同硬度拼接结构淬硬钢模具加工特性 |
| 5.2 整体硬质球头铣刀设计 |
| 5.2.1 刀具“用”模块信息分配 |
| 5.2.2 刀具“形”模块的刀具初步设计 |
| 5.2.3 刀具“性”模块优化刀具 |
| 5.3 整体硬质球头铣刀刀具制造 |
| 5.4 刀具寿命对比实验 |
| 5.4.1 实验条件 |
| 5.4.2 实验结果及讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（7）四圆弧齿廓内啮合齿轮加工探讨（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 四圆弧齿廓内啮合齿轮铣刀的刀廓设计 |
| 2 成形铣刀廓形的方程 |
| (1)建立坐标系 |
| (2)接触线方程的求解方法 |
| (3)铣刀回转截面的方程求解 |
| 3 结语 |
（8）复杂螺旋面包络铣数值仿真方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 复杂螺旋曲面加工技术的发展概况 |
| 1.3 本课题研究目的、意义和主要内容 |
| 1.3.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 第2章 螺旋曲面数控包络铣基础理论 |
| 2.1 无瞬心包络铣削技术 |
| 2.2 数控编程关键技术 |
| 2.3 阿基米德螺旋插补技术 |
| 2.3.1 机床中的阿基米德螺旋插补曲线 |
| 2.3.2 阿基米德螺旋插补曲线的性质 |
| 2.3.3 阿基米德螺旋插补的误差产生机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 螺旋面数控加工数值仿真方法 |
| 3.1 仿真基本思想与原理 |
| 3.2 刀位轨迹仿真方法 |
| 3.2.1 几何模型建立 |
| 3.2.2 运动模型建立 |
| 3.2.3 最小有向距离的数值计算 |
| 3.2.4 刀位轨迹仿真及实例 |
| 3.3 插补节点仿真方法 |
| 3.3.1 插补模型建立 |
| 3.3.2 阿基米德螺旋插补 |
| 3.4 刀具进给速度优化方法 |
| 3.4.1 进给速度的优化方法提出 |
| 3.4.2 等体积去除率的进给速度优化方法 |
| 3.4.3 进给速度优化实例 |
| 3.5 轴向连续走刀仿真方法 |
| 3.5.1 螺杆包络铣轴向连续走刀方式的提出 |
| 3.5.2 螺杆包络铣轴向连续走刀仿真方法 |
| 3.6 螺杆加工数控代码编程系统 |
| 3.7. 本章小结 |
| 第4章 基于VERICUT的螺杆虚拟仿真加工 |
| 4.1 仿真加工概述 |
| 4.2 螺杆NC加工机床建模 |
| 4.2.1 虚拟机床建模技术 |
| 4.2.2 基于VERICUT的螺杆虚拟机床建模 |
| 4.3 螺杆虚拟仿真加工 |
| 4.3.1 仿真加工过程 |
| 4.3.2 仿真加工结果质量分析与优化 |
| 4.4 对几种螺杆的虚拟仿真加工 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 螺杆加工工艺参数优化与实例应用 |
| 5.1 螺杆加工工艺参数对误差的影响 |
| 5.1.1 刀具安装角对误差的影响 |
| 5.1.2 刀尖角对误差的影响 |
| 5.1.3 刀尖圆弧半径对误差的影响 |
| 5.2 螺杆加工工艺参数的优化 |
| 5.2.1 刀具安装角的优化 |
| 5.2.2 刀尖圆弧半径的优化 |
| 5.3 加工实例与误差分析 |
| 5.3.1 加工实例 |
| 5.3.2 误差分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（9）特种螺旋面刀具磨削成形技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| CONTENTS |
| 图标索引 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 挤压丝锥国内外研究现状 |
| 1.3 球头立铣刀国内外研究现状 |
| 1.4 课题的主要研究内容 |
| 第二章 螺旋面磨削的几何成形基础 |
| 2.1 螺旋面磨削关键数学模型 |
| 2.1.1 螺旋面形成原理 |
| 2.1.2 刀具回转面与工件螺旋面接触条件 |
| 2.2 螺旋面加工用砂轮回转面截型计算 |
| 2.3 螺旋面加工干涉现象及校验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 数控工具磨床的介绍 |
| 3.1 SK722螺纹工具磨床 |
| 3.1.1 SK722螺纹工具磨床特点 |
| 3.1.2 SK722螺纹工具磨床结构及运动方式 |
| 3.2 MKW6025五轴五联动数控工具磨床 |
| 3.2.1 MKW6025磨床特点 |
| 3.2.2 MKW6025磨床结构及运动方式 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 挤压丝锥磨削成形研究 |
| 4.1 挤压丝锥结构参数的设计 |
| 4.1.1 前锥部结构参数的设计 |
| 4.1.2 校准部分结构参数的设计 |
| 4.2 挤压丝锥数学模型的确定 |
| 4.3 挤压丝锥加工代码生成软件开发 |
| 4.4 基于NCSIMUL数控磨削成形仿真技术 |
| 4.4.1 数控加工仿真软件介绍 |
| 4.4.2 挤压丝锥磨削仿真及分析 |
| 4.5 挤压丝锥磨削成形现场加工 |
| 4.5.1 辅助工装设计 |
| 4.5.2 磨削工艺分析 |
| 4.5.3 丝锥检测 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 球头立铣刀磨削成形研究 |
| 5.1 刀刃曲线的建模与分析 |
| 5.1.1 螺旋角定义 |
| 5.1.2 圆柱面上的刀刃曲线模型 |
| 5.1.3 球头面上的刀刃曲线模型 |
| 5.2 圆柱部分螺旋槽磨削原理 |
| 5.2.1 圆柱部分螺旋槽关键参数 |
| 5.2.2 圆柱部分螺旋槽磨削原理分析 |
| 5.3 球头部分前后刀面数学模型的确定 |
| 5.3.1 球头部分基准坐标系定义 |
| 5.3.2 球头部分角度定义 |
| 5.3.3 球头部分前刀面数学模型及刀位轨迹计算 |
| 5.3.4 球头部分后刀面数学模型及刀位轨迹计算 |
| 5.4 球头立铣刀加工代码生成软件的总体设计 |
| 5.5 基于NCSIMUL的虚拟磨削加工仿真 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间科研成果 |
（10）光滑内螺旋曲面非典型成形铣削理论与应用技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及发展趋势 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 具有凸曲线截面特征的内螺旋曲面制造国内外技术现状 |
| 1.2.2 具有凸凹曲线截面特征的内螺旋曲面制造国内外技术现状 |
| 1.2.3 螺旋曲面成形铣削加工国内外技术现状 |
| 1.3 课题的研究内容及意义 |
| 1.3.1 课题的研究内容 |
| 1.3.2 课题的研究意义 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 金属定子壳型线设计基础理论与参数化实体建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 定子内螺旋曲面的截面型线 |
| 2.2.1 变幅内摆线的概念 |
| 2.2.2 橡胶衬套截面工作型线 |
| 2.2.3 等壁厚金属定子壳体型线 |
| 2.3 金属定子壳内螺旋曲面的建模方法 |
| 2.3.1 离散数据点截面型线的NUEBS数学模型 |
| 2.3.2 金属定子壳曲面重构及实体建模 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 轴向定尺寸盘状铣刀内螺旋曲面非典型成形铣削理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 轴向定尺寸盘状铣刀内螺旋曲面非典型成形铣削理论研究 |
| 3.3 轴向定尺寸盘状铣刀非典型成形铣削啮合理论与刀具廓形设计研究 |
| 3.3.1 刀具与工件接触轨迹的解析求解方法研究 |
| 3.3.2 刀具与工件接触轨迹的数值求解方法研究 |
| 3.3.3 刀具与工件接触轨迹及刀具廓形设计实例 |
| 3.4 非典型铣削切削力预测与切削过程有限元仿真 |
| 3.5 分刀铣削工艺方法研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 轴向定尺寸盘状铣刀非典型成形铣削刀具廓形曲线的简化近似研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 刀具廓形曲线的圆弧简化近似研究 |
| 4.3 刀具廓形曲线的圆弧简化近似计算实例 |
| 4.4 轴向定尺寸圆弧刃盘状铣刀非典型铣削工件的廓形算法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 轴向定尺寸盘状铣刀非典型成形铣削的干涉判定及误差分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 轴向定尺寸盘状铣刀非典型成形铣削的干涉条件研究 |
| 5.2.1 干涉判定方法 |
| 5.2.2 干涉判定实例 |
| 5.3 轴向定尺寸盘状铣刀非典型成形铣削的误差分析 |
| 5.3.1 刀具廓形设计产生的理论误差 |
| 5.3.2 刀具廓形简化近似产生的误差 |
| 5.3.3 细长刀杆的扭转变形产生的误差 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 铣削试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验件的技术要求 |
| 6.3 试验系统的设计与组成 |
| 6.4 试验结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 课题后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
四、螺旋面成形铣刀的计算机仿真设计研究（论文参考文献）
- [1]倒角立铣刀后刀面磨削工艺研究[D]. 陈思远. 西南交通大学, 2020(07)
- [2]柔性包络铣齿刀路轨迹规划与齿廓精度特性优化匹配研究[D]. 刘竹林. 江苏大学, 2019(02)
- [3]螺杆泵转子型面精密成形磨削关键技术研究[D]. 刘宗敏. 重庆大学, 2019
- [4]AE-CE型椭球螺旋曲面数字化建模及其面副机构设计[D]. 钟琛. 华侨大学, 2018(01)
- [5]整体式硬质合金刀具缓进给磨削机理及其表面质量研究[D]. 宋铁军. 湖南大学, 2017(06)
- [6]整体硬质合金球头铣刀“形—性—用”一体化设计与制造研究[D]. 计伟. 哈尔滨理工大学, 2015(06)
- [7]四圆弧齿廓内啮合齿轮加工探讨[J]. 桂晓兵,康星虎. 煤矿机械, 2014(06)
- [8]复杂螺旋面包络铣数值仿真方法[D]. 吴龙梅. 西南石油大学, 2014(02)
- [9]特种螺旋面刀具磨削成形技术研究[D]. 赵文昌. 厦门大学, 2014(08)
- [10]光滑内螺旋曲面非典型成形铣削理论与应用技术研究[D]. 王树强. 沈阳工业大学, 2013(07)