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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯原 文 題 目： 來 源： 國機(jī)械工程師學(xué)會(huì)期刊學(xué) 生 姓 名： 馬鑫 學(xué) 號(hào)： 231120522所在院(系)部： 工業(yè)中心專 業(yè) 名 稱： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化微螺紋的旋風(fēng)式加工旋風(fēng)式切削用于細(xì)軸微螺紋的加工，為此，開發(fā)了微型旋風(fēng)式切削設(shè)備。為了抑制工件的振動(dòng)，細(xì)絲軸被插在在金屬桿上的聚氨酯管中。通過向線軸中心施加脈沖載荷對系統(tǒng)進(jìn)行了頻率分析。由于開封的夾持系統(tǒng)減小夾持力的振動(dòng)，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)得到改進(jìn)。應(yīng)用開發(fā)的機(jī)床，介微螺釘用于機(jī)械接頭和運(yùn)動(dòng)控制在微器件。不銹鋼和鈦合金難切材料，用于醫(yī)療和牙科設(shè)備。由于其生物相容性。雖然，到現(xiàn)在為止，大多數(shù)微元件已通過化學(xué)腐蝕和能源束過程，一些生產(chǎn)成本和生產(chǎn)利率問題依然存在。更有效和靈活的流程是對于微細(xì)的大規(guī)模生產(chǎn)要求。微機(jī)械處理，一個(gè)替代的過程，有顯著的進(jìn)展隨著微型工具和運(yùn)動(dòng)控制。微尺度切割、成型和注塑成型的研究最近被應(yīng)用于微細(xì)1,2制造。螺紋旋轉(zhuǎn)，這是一個(gè)用工具的材料去除過程和工件旋轉(zhuǎn)，已應(yīng)用于螺桿制造在許多機(jī)械行業(yè)，因?yàn)樗怯墒怯糜膊牧现瞥傻模怯眯D(zhuǎn)機(jī)械加工的。刀具磨損和切屑控制方面有許多優(yōu)點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)已被廣泛應(yīng)用于軸承和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)。莫漢和孫姆緹提出數(shù)學(xué)控制切削過程的模型和確定的工具在旋轉(zhuǎn) 4的配置文件。提出了一個(gè)完整無缺的模型芯片形狀來估計(jì)最大芯片的切削力厚度和刀具工作接觸長度。他們分開了切削形成的材料去除前切邊和邊切割邊，并估計(jì)切割力由有限元（有限元）分析 5。歌與作一種基于等效切削體積的新模型在鐵的商業(yè)工具的切屑形成， 6 等。測量切削力分量與非接觸旋轉(zhuǎn)工具測功機(jī)與測量使用有限元分析工具，變形和模擬力亞當(dāng)斯 7 。郭等。還分析了刀具的加工角在旋轉(zhuǎn) 8。雖然旋轉(zhuǎn)是有效的線程，在大直徑軸上的螺絲是一般的加工。這項(xiàng)研究適用于旋轉(zhuǎn)的細(xì)線切割細(xì)線微機(jī)械裝置。本文首先提出了一個(gè)概述旋轉(zhuǎn)過程及其加工優(yōu)勢。基于旋風(fēng)機(jī)構(gòu)，微旋轉(zhuǎn)機(jī)床一直開發(fā)的細(xì)線上加工微螺釘。因?yàn)楸〗z的剛度和阻尼較低，夾緊設(shè)備也被開發(fā)，以支持電線。振動(dòng)試驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)行了驗(yàn)證改進(jìn)的動(dòng)態(tài)工件與夾持裝置的響應(yīng)。面精細(xì)，使用發(fā)達(dá)機(jī)床。一種機(jī)械模型描述獲得。圖：1螺紋旋轉(zhuǎn)刀具圖2：個(gè)切削厚度進(jìn)行驗(yàn)證其效果的螺紋薄絲旋風(fēng)。旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)是應(yīng)用于機(jī)械螺絲的組合工具和工件的旋轉(zhuǎn)，如圖1所示。切割工具固定在旋轉(zhuǎn)環(huán)上的半徑，以及環(huán)的旋轉(zhuǎn)在角速度著工件半徑旋轉(zhuǎn)的在低轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)工件被切割切割邊旋轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速。螺絲的鉛由旋轉(zhuǎn)環(huán)的傾斜和進(jìn)給速度控制關(guān)于工件軸。在車削一個(gè)小直徑的工件時(shí)，切削速度受到限制要低的最大限度的主軸轉(zhuǎn)速，作為結(jié)果，表面光潔度變差。在旋轉(zhuǎn)，切割速度是由旋轉(zhuǎn)半徑和旋轉(zhuǎn)控制在旋轉(zhuǎn)環(huán)的切削工具率此，表面可以在一個(gè)細(xì)的電線上完成，即使是高的切削速度雖然最大主軸速度是有限的。因?yàn)楣ぞ吆凸ぜD(zhuǎn)偏心中心，切削和非切削的交替旋轉(zhuǎn)。因此，由于冷卻過程中的溫度上升空，工具邊緣不那么高。材料的去除量也被控制要小，如切削厚度后來描述計(jì)算模型。切削力，因此，變得很小，在中斷切割。因?yàn)榈毒吣p取決于應(yīng)力和溫度 9 ，刀具磨損被抑制。因此，很難把材料是用長工具加工的，生活在旋轉(zhuǎn)的。因?yàn)樵谛D(zhuǎn)，芯片上執(zhí)行中斷的切割形成是間歇的，形成的芯片是短。圖3：安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)上的工具因此，一個(gè)精細(xì)的表面沒有刮傷的芯片完成工件上。微旋轉(zhuǎn)機(jī)床機(jī)床結(jié)構(gòu)。圖2顯示了件裝夾在夾頭兩空心電機(jī)。一個(gè)電機(jī)安裝在兩個(gè)線性階段（工件的直線度進(jìn)行調(diào)整，對工件夾緊旋轉(zhuǎn)軸工件空心電動(dòng)機(jī) 機(jī)旋轉(zhuǎn)的工具旋轉(zhuǎn)環(huán)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)（軸）控制的傾向旋轉(zhuǎn)環(huán)；三線性階段（X，Y，和制切削位置和旋轉(zhuǎn)環(huán)的進(jìn)給。旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)環(huán)和工件同時(shí)控制，與電機(jī)的最大主軸轉(zhuǎn)速4000轉(zhuǎn)。切割工具被夾緊在旋轉(zhuǎn)環(huán)上，如圖所示圖3。因?yàn)楣ぞ哌吘墝R對加工精度，刀具的懸進(jìn)行一設(shè)備如圖4所示。工件夾在相對的夾頭，如圖5所示（一）。工件振動(dòng)發(fā)生薄絲的剛度很低，切割被中斷了旋轉(zhuǎn)過程。為了支持工件，緊密貼合聚氨酯管被滑到它，一個(gè)到每邊的切割區(qū)域。這些都是在一個(gè)支持的金屬槽鉗位酒吧，并通過旋轉(zhuǎn)的環(huán)，如圖5（b）。這為工件提供了很高的剛度和阻尼。夾緊工件的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了測試，以驗(yàn)證該支持系統(tǒng)的有效性，如圖6所示。薄絲的位移不被測量，因?yàn)闇y量面積是小的和圓形。因此，振幅和頻率夾頭的夾緊力的振動(dòng)進(jìn)行比較三當(dāng)產(chǎn)生沖擊力時(shí)，不同的夾緊條件在電線的中心。沖產(chǎn)生的切割燃燒火焰的線。由此產(chǎn)生的振動(dòng)在夾緊用壓電測功儀測量。圖7比較了（軸向）和垂直（垂直）組件夾緊力振動(dòng)，如圖6所示。圖7（一）圖4：邊對齊調(diào)整圖5：工件夾緊系統(tǒng)：（一）工作區(qū)域和（二）工件支承裝置配套設(shè)備空心電動(dòng)機(jī) 刀具聚氨酯管彈簧夾頭配套設(shè)備彈簧夾頭 工件 空心電動(dòng)機(jī)圖6：脈沖響應(yīng)測試圖7：夾緊力振動(dòng)：（一）不配套的電線，（二）鋼絲固定在配套設(shè)備，（三）鋼絲固支與聚氨酯管配套設(shè)備支撐桿 工件砝碼 支撐桿工件彈簧夾頭壓電測力計(jì)零件圖8：頻率分析：（一）無支撐線的電線，（二）線夾持在支護(hù)裝置，和（三）鋼絲固定在支撐裝置上，用聚氨酯管沒有支撐裝置的自然振動(dòng)。大振幅在和7（乙）顯示振動(dòng)沒有聚氨酯管支撐的金屬桿限制了工件。的幅度被限制接觸的槽在支撐桿上。該振動(dòng)持續(xù)1秒左右，可能在圖7（三），支持與聚氨酯管是有效的控制細(xì)導(dǎo)線的振動(dòng)。小幅度測量的振動(dòng)和高阻尼。圖8比較的頻率分量的振動(dòng)。一個(gè)大組件在730赫茲出現(xiàn)在自然振動(dòng)的薄電線，如圖8所示（一）。支撐桿降低了這一條轉(zhuǎn)移到更高的頻率為982赫茲，如圖8（乙）。圖8（碳）顯示，支持與聚氨酯管安裝在支撐桿消除任何突出組分。根據(jù)模型試驗(yàn)，所開發(fā)的支持系統(tǒng)工作很好。切削厚度分析切削試驗(yàn)，在旋轉(zhuǎn)過程中切削厚度這里考慮。宋與左提出了一個(gè)模型來獲得切削厚度一般在旋轉(zhuǎn)的過程6 。在線在這項(xiàng)研究中，在這項(xiàng)研究中的切割，一個(gè)模型是沒有傾斜角旋轉(zhuǎn)的描述戒指在這里。在模型中，只有軌跡的切割點(diǎn)在切削刃的中心進(jìn)行了討論。忽略工具幾何。工具邊緣運(yùn)動(dòng)。工件以角速度旋轉(zhuǎn)圖9所示（一）。在模刀具圖9：旋風(fēng)加工：（一）實(shí)際切削過程中旋轉(zhuǎn)和（二）分析模型的旋轉(zhuǎn)型中，同時(shí)，工件不旋轉(zhuǎn)。相反，中心在半徑為半徑的工件上繞工件旋轉(zhuǎn)的工具角速度圖9所示（乙）?！皔”是參考坐標(biāo)工件的系統(tǒng)，在那里的起源，哎喲，工具坐標(biāo)系繞流和沿工件軸線，工具在坐標(biāo)系的角速度下旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)標(biāo)（x0，點(diǎn)如，當(dāng)四個(gè)邊被安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)上時(shí)，角是0，和3P/2，分別。旋轉(zhuǎn)方向是順時(shí)針方向圖9。因?yàn)槠鹪吹睦@流在工件的中心半徑在逆時(shí)針角速度點(diǎn)的邊上是當(dāng)磷的旋轉(zhuǎn)半徑在小于工件半徑削面積是通過公式確定。（2）及（3）。切削厚度圖10顯示的切割區(qū)域劃分為區(qū)域的一個(gè)，乙和B，切削厚度由切割了位置地區(qū)BC，切削厚度由削區(qū)被安裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)上，角為2。因?yàn)楦詈穸扔?或2給出。材料去掉，比在）：其中Z在區(qū)域中，在前角的前角的邊緣一個(gè)T C =2是4）及（6）。因?yàn)檫M(jìn)料沿忽視了削厚度由下式給出與確定的氮：圖11顯示了在X：11切削厚度未經(jīng)切割切削厚度 時(shí)間圖12：工件表面的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡：（一）在四分之一的工件和（二）放大圖13：機(jī)械加工實(shí)例：（一）例1，（二）例2，和（三）裝在旋轉(zhuǎn)環(huán)上，在旋轉(zhuǎn)半徑3000轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)14毫米。12（一）顯示一個(gè)季度工件。在這個(gè)規(guī)模，切割面積小。圖12（乙）顯示放大的數(shù)字。切削刃滲透到工件在；通過工件到乙，被拆除的區(qū)域工件表面與刀具軌跡之間的關(guān)系。這個(gè)切削厚度的增加在高變化率在時(shí)間（圖11）從 后，從除的區(qū)域是工具和以前的兩個(gè)位點(diǎn)之間的關(guān)系工具。切削厚度逐漸減小后 圖11所示。這里的分析是為了削減除了第一個(gè)削減。切削厚度是30流明在第一次接觸到工工件表面以前的邊緣軌跡邊緣軌跡以前扦插去除區(qū) 工件表面去除區(qū) 邊座 以前的邊緣軌跡件的邊緣，因?yàn)榍邢骱穸戎蝗Q于地區(qū)之間工件表面和刀具軌跡。后二的邊緣接觸，比那小得多30流明的螺紋深度。據(jù)研究在微切削 10，切屑形成切削厚度時(shí)比“最小切屑厚度”，因?yàn)榉治銮邢骱穸龋钚〉男酒w積更小厚度，預(yù)計(jì)將發(fā)生材料去除一些切邊。分析支持切割的選擇切削力與切削力有關(guān)的參數(shù)厚度。 表1切削參數(shù)圖14：表面輪廓：（一）三維圖像切削試驗(yàn)圖13顯示了在鈦無旋轉(zhuǎn)的例子合金（不銹鋼絲的直徑，單點(diǎn)工具加工的螺紋以60為1顯示了使用的切削參數(shù)。圖13（a），1例顯示在表面的鋸齒在一個(gè)螺絲削減四個(gè)邊。雖然對齊的四個(gè)邊緣被控制在徑向方向，如圖4所示，軸向方向上有對準(zhǔn)誤差。這導(dǎo)致鋸齒。圖13（乙），例如2顯示一個(gè)不銹鋼螺絲切割鋼絲由一邊。圖14（一）顯示了表面輪廓沿著圖14（圖2）所指定的工件工件直徑工件去除刀具刀具的楔角刀具前角刀具數(shù)刀具旋轉(zhuǎn)直徑刀具主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度部分深度潤滑不銹鋼 不銹鋼硬質(zhì)合金刀具件掃描線線路。表面輪廓是用激光共聚焦顯微鏡測量。毛刺的形成在一個(gè)高度為10的的深度是按規(guī)定的。它演示了有效性工件支承系統(tǒng)的高剛度。這個(gè)提出了旋轉(zhuǎn)還使一個(gè)高鉛螺桿加工在一個(gè)進(jìn)給速度為2毫米/轉(zhuǎn)（1毫米/分鐘），如圖3圖13（丙）。因?yàn)榍邢魉俣热Q于旋轉(zhuǎn)的直徑在旋轉(zhuǎn)環(huán)上的工具，在高切削加工表面完成速度。這些例子中的切削速度，132米/分鐘在刀具旋轉(zhuǎn)直徑14車削時(shí)，旋轉(zhuǎn)的槽形狀是一致的芯片粘連。這些例子證明，旋轉(zhuǎn)是在微線程的支持裝置有效工件的。結(jié)論旋轉(zhuǎn)已應(yīng)用于薄的微螺釘加工電線。在旋轉(zhuǎn)的切割，工件和工具旋轉(zhuǎn)他們中心的偏心。因?yàn)椴牧媳灰瞥谝粋€(gè)小批量的高速切削速度，旋轉(zhuǎn)的優(yōu)勢在表面光潔度，刀具磨損，和芯片控制相比車削。一個(gè)了提高剛度和阻尼工件的線，它夾在夾頭，也在金屬桿上，將其插入一個(gè)緊密裝配的聚氨酯管。已經(jīng)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試驗(yàn)證支撐系統(tǒng)的效果。振幅和夾頭的夾緊力的振動(dòng)頻率測量時(shí)，脈沖力被加載在中心的電線。他們展示了支持系統(tǒng)的有效性抑制振動(dòng)。一個(gè)機(jī)械模型應(yīng)用于考慮小毛邊切屑厚度。為一個(gè)高切削速度可以保持刀具的旋轉(zhuǎn)半徑，無粘連的芯片表面光潔度提高。在提出的加工實(shí)例，切削厚度遠(yuǎn)小于槽深。因?yàn)闆]有切屑厚度與切削力、規(guī)定溝槽的深度是產(chǎn)生一個(gè)小的切削力，與工件保持系統(tǒng)的高剛度。