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畢業(yè)設計(論文)外文資料翻譯原 文 題 目： 來 源： 國機械工程師學會期刊學 生 姓 名： 馬鑫 學 號： 231120522所在院(系)部： 工業(yè)中心專 業(yè) 名 稱： 機械設計制造及其自動化微螺紋的旋風式加工旋風式切削用于細軸微螺紋的加工，為此，開發(fā)了微型旋風式切削設備。為了抑制工件的振動，細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)進行了頻率分析。由于開封的夾持系統(tǒng)減小夾持力的振動，系統(tǒng)動態(tài)響應得到改進。應用開發(fā)的機床，介微螺釘用于機械接頭和運動控制在微器件。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的大規(guī)模生產(chǎn)要求。微機械處理，一個替代的過程，有顯著的進展隨著微型工具和運動控制。微尺度切割、成型和注塑成型的研究最近被應用于微細1,2制造。螺紋旋轉，這是一個用工具的材料去除過程和工件旋轉，已應用于螺桿制造在許多機械行業(yè)，因為它是由是用硬材料制成的，是用旋轉機械加工的。刀具磨損和切屑控制方面有許多優(yōu)點，旋轉已被廣泛應用于軸承和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)。莫漢和孫姆緹提出數(shù)學控制切削過程的模型和確定的工具在旋轉 4的配置文件。提出了一個完整無缺的模型芯片形狀來估計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工具測功機與測量使用有限元分析工具，變形和模擬力亞當斯 7 。郭等。還分析了刀具的加工角在旋轉 8。雖然旋轉是有效的線程，在大直徑軸上的螺絲是一般的加工。這項研究適用于旋轉的細線切割細線微機械裝置。本文首先提出了一個概述旋轉過程及其加工優(yōu)勢?；谛L機構，微旋轉機床一直開發(fā)的細線上加工微螺釘。因為薄絲的剛度和阻尼較低，夾緊設備也被開發(fā)，以支持電線。振動試驗已經(jīng)進行了驗證改進的動態(tài)工件與夾持裝置的響應。面精細，使用發(fā)達機床。一種機械模型描述獲得。圖：1螺紋旋轉刀具圖2：個切削厚度進行驗證其效果的螺紋薄絲旋風。旋轉旋轉是應用于機械螺絲的組合工具和工件的旋轉，如圖1所示。切割工具固定在旋轉環(huán)上的半徑，以及環(huán)的旋轉在角速度著工件半徑旋轉的在低轉速下旋轉工件被切割切割邊旋轉的高轉速。螺絲的鉛由旋轉環(huán)的傾斜和進給速度控制關于工件軸。在車削一個小直徑的工件時，切削速度受到限制要低的最大限度的主軸轉速，作為結果，表面光潔度變差。在旋轉，切割速度是由旋轉半徑和旋轉控制在旋轉環(huán)的切削工具率此，表面可以在一個細的電線上完成，即使是高的切削速度雖然最大主軸速度是有限的。因為工具和工件旋轉偏心中心，切削和非切削的交替旋轉。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算模型。切削力，因此，變得很小，在中斷切割。因為刀具磨損取決于應力和溫度 9 ，刀具磨損被抑制。因此，很難把材料是用長工具加工的，生活在旋轉的。因為在旋轉，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：安裝在旋轉環(huán)上的工具因此，一個精細的表面沒有刮傷的芯片完成工件上。微旋轉機床機床結構。圖2顯示了件裝夾在夾頭兩空心電機。一個電機安裝在兩個線性階段（工件的直線度進行調(diào)整，對工件夾緊旋轉軸工件空心電動機 機旋轉的工具旋轉環(huán)。旋轉電機（軸）控制的傾向旋轉環(huán)；三線性階段（X，Y，和制切削位置和旋轉環(huán)的進給。旋轉的旋轉環(huán)和工件同時控制，與電機的最大主軸轉速4000轉。切割工具被夾緊在旋轉環(huán)上，如圖所示圖3。因為工具邊緣對齊對加工精度，刀具的懸進行一設備如圖4所示。工件夾在相對的夾頭，如圖5所示（一）。工件振動發(fā)生薄絲的剛度很低，切割被中斷了旋轉過程。為了支持工件，緊密貼合聚氨酯管被滑到它，一個到每邊的切割區(qū)域。這些都是在一個支持的金屬槽鉗位酒吧，并通過旋轉的環(huán)，如圖5（b）。這為工件提供了很高的剛度和阻尼。夾緊工件的動態(tài)響應。動力響應進行了測試，以驗證該支持系統(tǒng)的有效性，如圖6所示。薄絲的位移不被測量，因為測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進行比較三當產(chǎn)生沖擊力時，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，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備空心電動機 刀具聚氨酯管彈簧夾頭配套設備彈簧夾頭 工件 空心電動機圖6：脈沖響應測試圖7：夾緊力振動：（一）不配套的電線，（二）鋼絲固定在配套設備，（三）鋼絲固支與聚氨酯管配套設備支撐桿 工件砝碼 支撐桿工件彈簧夾頭壓電測力計零件圖8：頻率分析：（一）無支撐線的電線，（二）線夾持在支護裝置，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。大振幅在和7（乙）顯示振動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導線的振動。小幅度測量的振動和高阻尼。圖8比較的頻率分量的振動。一個大組件在730赫茲出現(xiàn)在自然振動的薄電線，如圖8所示（一）。支撐桿降低了這一條轉移到更高的頻率為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，所開發(fā)的支持系統(tǒng)工作很好。切削厚度分析切削試驗，在旋轉過程中切削厚度這里考慮。宋與左提出了一個模型來獲得切削厚度一般在旋轉的過程6 。在線在這項研究中，在這項研究中的切割，一個模型是沒有傾斜角旋轉的描述戒指在這里。在模型中，只有軌跡的切割點在切削刃的中心進行了討論。忽略工具幾何。工具邊緣運動。工件以角速度旋轉圖9所示（一）。在模刀具圖9：旋風加工：（一）實際切削過程中旋轉和（二）分析模型的旋轉型中，同時，工件不旋轉。相反，中心在半徑為半徑的工件上繞工件旋轉的工具角速度圖9所示（乙）。“y”是參考坐標工件的系統(tǒng)，在那里的起源，哎喲，工具坐標系繞流和沿工件軸線，工具在坐標系的角速度下旋轉系統(tǒng)標（x0，點如，當四個邊被安裝在旋轉環(huán)上時，角是0，和3P/2，分別。旋轉方向是順時針方向圖9。因為起源的繞流在工件的中心半徑在逆時針角速度點的邊上是當磷的旋轉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，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)被安裝在旋轉環(huán)上，角為2。因為割厚度由1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T C =2是4）及（6）。因為進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 時間圖12：工件表面的刀具運動軌跡：（一）在四分之一的工件和（二）放大圖13：機械加工實例：（一）例1，（二）例2，和（三）裝在旋轉環(huán)上，在旋轉半徑3000轉的旋轉14毫米。12（一）顯示一個季度工件。在這個規(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系。這個切削厚度的增加在高變化率在時間（圖11）從 后，從除的區(qū)域是工具和以前的兩個位點之間的關系工具。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，因為切削厚度只取決于地區(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比“最小切屑厚度”，因為分析切削厚度，最小的芯片體積更小厚度，預計將發(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）三維圖像切削試驗圖13顯示了在鈦無旋轉的例子合金（不銹鋼絲的直徑，單點工具加工的螺紋以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螺絲削減四個邊。雖然對齊的四個邊緣被控制在徑向方向，如圖4所示，軸向方向上有對準誤差。這導致鋸齒。圖13（乙），例如2顯示一個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)刀具旋轉直徑刀具主軸轉速進給速度部分深度潤滑不銹鋼 不銹鋼硬質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。這個提出了旋轉還使一個高鉛螺桿加工在一個進給速度為2毫米/轉（1毫米/分鐘），如圖3圖13（丙）。因為切削速度取決于旋轉的直徑在旋轉環(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/分鐘在刀具旋轉直徑14車削時，旋轉的槽形狀是一致的芯片粘連。這些例子證明，旋轉是在微線程的支持裝置有效工件的。結論旋轉已應用于薄的微螺釘加工電線。在旋轉的切割，工件和工具旋轉他們中心的偏心。因為材料被移除在一個小批量的高速切削速度，旋轉的優(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，將其插入一個緊密裝配的聚氨酯管。已經(jīng)進行了動態(tài)響應測試驗證支撐系統(tǒng)的效果。振幅和夾頭的夾緊力的振動頻率測量時，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。一個機械模型應用于考慮小毛邊切屑厚度。為一個高切削速度可以保持刀具的旋轉半徑，無粘連的芯片表面光潔度提高。在提出的加工實例，切削厚度遠小于槽深。因為沒有切屑厚度與切削力、規(guī)定溝槽的深度是產(chǎn)生一個小的切削力，與工件保持系統(tǒng)的高剛度。