多点变约束下硬旋铣大型螺纹的动态响应与表面粗糙度研究

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1、分类密级ＵＤＣ－犬系ｆｉｆ學ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ领士专业学位论文多点变约束下硬旋统大型螺纹的动态响应与表面粗糖度研究（题名和副题名）曹勇（作者姓名）指导麵姓名王禹林副教授学位类别工程领士专业名称机械工程研究方向硬态切削技术论文提交时间２０１５．０１１注：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发

2、表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均。与我已在论文中作了明确的说明。‘研究生签名｛＞日：命Ｉ年月学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。／０研究生签名■；ｒ年＞：命慮ｗ月日硕士学位论文多点变约束下硬旋统大型螺纹的动态响应与表面粗糖度研究摘要大型

3、螓纹硬态旋风统削加工技术具有工件多点变浮动支撑约束、随动抱紧装置动态夹持、铣刀盘超长距离移动、多刀具周期性断续渐进成型切削等特点，使得螺纹工件系统动态响应、切削特性以及螺纹滚道表面粗縫度等。，都与普通切削方式有着明显区别为实现对大型螺纹硬旋统过程的优化控制和进一步提高大型螺纹全长的加工质量，本课题以大型螺纹数控旋风铣床为研究对象，分别从工件系统动态响应以及螺纹滚道表面粗糖度方面进行研究。首先开展了大型螺纹硬旋铣工艺参数试验，对切削力、振动和螺纹滚道表面轮廓形貌进行了分析，然后提取了其相应的特征值，研究了各主要切削工艺参数和多点变支撑装夹约束对

4、统削工件系统的动态响应和螺纹滚道表面粗糖度的影响规律以及影响程度，提出了优化的切削工艺参数组合。其次依据瑞利梁理论和模态形函数法建立了硬旋统大型螺纹工件系统动力学模型，－并考虑到螺纹工件自转、卡盘顶尖边界条件和切削力沿轴向移动的特点，研究了浮动支撑个数、间隔距离以及随动抱紧装置抱紧刚度对切削点处动态响应的影响和多点变约束下螺纹全长的动态响应一，进而优化多点变浮动支撑装夹约束条件，进步提高硬旋统大型螺纹全长的加工质量。最后釆用回归方法和ＢＰ神经网络方法建立了基于工艺参数的表面粗糖度和振动预测模型，从而实现对大型螺纹硬旋铣过程中的表面粗糙度和振动

5、的优化控制，有助于指导实际生产，减少废品的出现，提高经济效益。关键词：大型螺纹硬旋统，表面粗糖度，动态夹持，多点变约束，动态响应ＩＡｂａｓｔｒａｃｔ硕士学位论文ＡｂａｓｔｒａｃｔＨａｒｄ－－ｗｈｉｒｌｉｎｇｆｏｒｌａｒｅｓｃａｌｅｔｈｒｅａｄｗｉｔｈｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｗｏｒｋｉｅｃｅｍｕｌｔｉｏｉｎｔｖａｒｉａｂｌｅｇｐｐｆｌｏａｔｉｎｇｓｕｏｒｔａｎｄｓｅｒｖｏｒｅｓｓｄｅｖｉｃｅｄｎａｍｉｃｃｌａｍｉｎｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓａｎｄｍｉｌｌｉｎｃｕｔｔｅｒｌｏｎｐｐｐｙｐｇｇｇｄｉｓｔ

6、ａｎｃｅｍｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｍｏｒｅｔｏｏｌｓｐｅｒｉｏｄｉｃｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔｇｒａｄｕａｌｃｕｔｔｉｎｇｍａｋｅｓｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｃｕｔｔｉｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗｏｒｋｉｅｃｅｓｓｔｅｍａｎｄｌｌｉｅｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｈｎｅｓｓｏｆｔｉｉｒｅａｄｇｐｙｇｒａｃｅｗａｙａｎｄｓｏｏｎｏｂｖｉｏｕｓｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｃｏｍｍｏｎｃｕｔｔｉｎ．Ｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｏｔｉｍｉｚｉｎｃｏｎｔｒｏｌｙｇｐｇｏｆｕ－ｔｈｅｗｈｉｒｌｉ

7、ｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｔｏｔａｌｌｅｎｇｔｈｑａｌｉｔｙｏｆｌａｒｇｅｓｃａｌｅｔｈｒｅａｄｉｎｈａｒｄｗｈ－ｉｒｌｉｎｆｏｒｔｈｅｒｔｈｅＣＮＣｗｈｉｒｌｉｎａｃｈｉｎｅｆｏｒｌａｒｅｓｃａｌｅｔｈｒｅａｄｔａｋｅｎａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｇ，ｇｍｇｏｂｅｃｔｔｈｅｄｎａｍｉｃｒｅｓｏｎｓｅｏｆｗｏｒｋｉｅｃｅｓｓｔｅｍｉｎｗｈｉｒｌｉｎｒｏｃｅｓｓａｎｄｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｈｎｅｓｓｊ，ｙｐｐｙｇｐｇｏｆｔ