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基于ANSYS的矩形花键拉刀有限元分析

拉削在机械产品的制造中是一种应用相当广泛的加工形式。目前,拉刀的设计主要依据拉刀强度作为设计准则之一,即计算出最大拉削力F二。、、最小断面面积Am*。,由强度校核计算公式6一F二a二/A、。蕊〔司校验拉刀设计是否合乎要求。而强度设计准则只能保证拉刀刀杆截面平均应力不超过许用应力,然而拉削力集中作用在刀齿刃部,刀齿会发生一定量的局部变形,若变形量过大,工件精度就无法得到保证,甚至发生刀齿局部断裂,也就是说拉刀刚度或刀齿的刚度也要满足设计和制造要求,这是设计拉刀的关键问题,随着计算机技术的飞速发展和有限元分析软件的出现,为解决上述问题提供了捷径。本文正是利用现代设计理论和方法中的有限元技术,分析矩形花键拉刀的刀齿在拉削过程中各个自由度上变形量的大小及应变情况,以解决传统设计方法难以解决的技术问题。1 .1构建拉刀的刀齿物理模型 拉刀的粗切齿在拉削中受力变形情况最为复杂,拉刀失效更多地发生在粗切齿上,因此选择拉刀的粗切齿作为研究对象。...  (本文共4页) 阅读全文>>

《新技术新工艺》2004年01期
新技术新工艺

拉刀淬火伸长变形试验研究

任何一种钢材 ,由于组织的比容不同 ,在加热或冷却过程中 ,只要存在相变 ,就必然导致发生体积变化 ,或膨胀或收缩。本文通过拉刀淬火伸长变形的测量和分析后 ,认为拉刀经一定热处理工艺条件处理后 ,其内部组织的变化 ,是导致拉刀淬火伸长变形的主要原因。  而拉刀内部组织的变化 ,使拉刀在外形长度上呈现规律性伸长。下面将从 W2 Mo8Cr4VCo8钢的成形拉刀孔距的伸长变形结果以及 W6Mo5 Cr4V2钢和 W9Mo3Cr4V钢圆拉刀长度的伸长变形结果 ,从相变、组织转变方面对拉刀淬火伸长变形进行分析。1 试验条件与方法1 .1 拉刀材料与所采用的热处理工艺成形拉刀材料为 W2 Mo8Cr4VCo8钢 ,圆拉刀材料为 W6Mo5 Cr4V2钢和 W9Mo3Cr4V2种。成形拉刀与圆拉刀热处理工艺曲线见图 1。a)成形拉刀热处理工艺     b)圆拉刀热处理工艺图 1 成形拉刀与圆拉刀热处理工艺曲线1 .2 拉刀变形的测定拉刀变形...  (本文共3页) 阅读全文>>

《工具技术》2004年10期
工具技术

汽车曲轴车拉刀的国产化研制

1 曲轴加工工艺简介汽车发动机曲轴主轴颈和连杆颈的粗加工通常可采用以下几种工艺方法 :(1)车削工艺。该工艺在上世纪五六十年代被普遍采用 (如EQ6 10 2汽油发动机曲轴的加工 ) ,方法是在正、反两个刀架上安装几十个车刀夹 ,同时对主轴颈或连杆颈进行车削加工 ,刀具材料一般采用高速钢或耐冲击的合金车刀片。该工艺加工效率低 ,刀具磨损快 ,加工寿命仅为 5 0件左右。图 1为加工EQ6 10 2汽油发动机曲轴的车刀布置图。(2 )内铣工艺。目前国内中型或重型发动机的曲轴加工普遍采用内铣工艺 ,如东风汽车公司柴油发动机厂就采用该工艺加工康明斯发动机曲轴。图2为内铣刀布置图。(3)车拉工艺。该工艺是上世纪九十年代加工轿车、轻型汽车发动机曲轴普遍采用的一种较先进的加工工艺 ,目前已被国外汽车制造业和国内各汽车、发动机制造合资企业普遍采用 ,如江铃汽车、神龙汽车等轻型轿车发动机曲轴加工均采用了车拉工艺 (见图 3)。该工艺的优点是加工...  (本文共5页) 阅读全文>>

《机电一体化》2016年04期
机电一体化

主轴松拉刀机构的优化设计

*0引言数控机床呈现向高速、高精度方向发展的趋势[1],机床主轴的高速化直接导致了对主轴组件要求的提高。作为主轴关键部件的松拉刀机构,其合理性直接影响到主轴的稳定性、可靠性和使用寿命,进而影响到机床的加工效率和加工工件的质量及精度[2]。数控机床上主轴通常采用7∶24的锥孔和刀柄配合定心,需要松拉刀机构实现松开刀具、夹紧刀具的动作及在切削加工时锁紧刀具以防刀具松脱[3]。松拉刀机构一般采用碟形弹簧夹紧、液压或气压松开的方式。目前,对主轴松拉刀机构的相关研究偏向于松拉刀原理的分析、松刀力拉刀力的计算过程、碟形弹簧片和油缸型号的选择等,而对于其结构的研究很少。本文阐述了沈机集团昆明机床股份有限公司对某机床主轴拉刀机构的具体结构的优化,改进后的松拉刀机构提高了机床的性能和经济性指标。1改进前的松拉刀机构结构公司最早的卧式镗铣床是Φ85mm和Φ110mm直径的镗轴,由于受镗轴直径的限制,主轴锥孔与镗轴必须为一体。随着产品的丰富,镗轴直径...  (本文共3页) 阅读全文>>

《机械设计与制造》2016年07期
机械设计与制造

拉刀机构对机床主轴热变形的影响

1引言随着装备制造业“走出去”上升到战略高度,提高机床的加工精度是我国装备制造业走向海外的必要条件。影响机床精度的原因包括以下几方面:机床热变形误差、机床几何误差、切削力引起的误差、刀具磨损误差以及数控插补算法误差等[1]。据德国阿亨工业大学分析,在用现代机床加工零件的制造误差中,机床热变形所引起的制造误差可占总误差的50%,英国伯明翰大学的调查表明,在精密加工中热变形约占机床总误差的(40~70)%[2-3]。2009年美国的Creighton等利用有限元法建立了主轴温升与热变形模型[4],取得了良好的效果,为后人研究机床热变形提供了技术指导。主轴的热变形是影响机床加工精度的重要因素,并已成为学者们的主要研究对象。使用有限元法对主轴进行热特性分析是常用的一种分析方法,仿真结果的精确性直接影响到热误差补偿模型的精度。对SV-48立式加工中心主轴进行研究,使用有限元ANSYS Workbench软件对主轴进行瞬态热—结构耦合分析,...  (本文共3页) 阅读全文>>

《中小企业管理与科技(上旬刊)》2014年01期
中小企业管理与科技(上旬刊)

气动马达松拉刀装置的工作原理及故障分析

1气动马达松拉刀装置的工作原理数控机床的主轴松拉刀动作是机床加工中必不可少的功能。气动马达松拉刀装置在数控机床上的应用也比较广泛,在对机床进行换刀时,首先,必须通过松刀动作才能将主轴上的道具取下,再通过拉刀动作将新刀换上,将刀具拉紧后才可以进行加工。气动马达松拉刀装置在换刀过程中,工作原理(如图1)所示,气源由9气动马达运转进气口(两个进气口,其中一个为正转进气口,一个为反转进气口)进入气动马达,推动气动马达(正向或反向)旋转,通过8气动马达组件带动6滑套旋转,另一路气源从7进气管进入5壳体,推动6滑套与2拉杆的花键结合,从而带动2拉杆旋转,对刀具进行拉紧或松开。当刀具拉紧或松开后,撤掉气源,由11弹簧推动6滑套回复原位,使2拉杆与6滑套的花键配合脱离,整个换刀过程结束。图1气动马达松拉刀装置结构简图1 2 3 4 5 6 7 8 91514131211101.刀柄2.拉杆3轴承4.锁紧螺母5.壳体6.滑套7.进气管8.气动马达...  (本文共2页) 阅读全文>>