沖擊攻絲系統(tǒng)的動力學建模及仿真研究.pdf

1、螺紋加工是機械加工過程中一個十分重要的環(huán)節(jié),隨著現(xiàn)代加工技術(shù)的發(fā)展,螺紋加工成為機加工中十分薄弱的環(huán)節(jié).傳統(tǒng)的螺紋加工方法有:手工攻絲、鉆床攻絲、振動攻絲等.這些傳統(tǒng)加工方法存在的問題有:難以克服攻絲過程中的動態(tài)載荷,導致絲錐折斷、阻塞、磨損等,同時加工質(zhì)量不高.該文對一種全新的螺紋加工方法-沖擊攻絲進行了研究.沖擊攻絲系統(tǒng)由曲柄滑塊機構(gòu)和攻絲單元組成,攻絲單元通過滾珠絲桿傳動和齒輪傳動將沖錘(滑塊)的直線運動轉(zhuǎn)化成絲錐的旋轉(zhuǎn)運動.由于

2、沖擊過程能夠在短時間里集聚較大的能量傳遞到絲錐上,所以沖擊攻絲系統(tǒng)可以適應攻絲時的動態(tài)負載.該文建立沖擊攻絲系統(tǒng)的動力學模型,仿真求解沖擊攻絲系統(tǒng)的運行狀態(tài)及其參數(shù)隨時間的變化規(guī)律.通過對仿真結(jié)果的分析與研討,得到?jīng)_擊攻絲系統(tǒng)的仿真輸出參數(shù)和基本特性.該文對該系統(tǒng)作了適當、合理的簡化處理,構(gòu)建了沖擊攻絲系統(tǒng)的物理模型,將沖擊攻絲系統(tǒng)的運動過程劃分為四個階段:空行程階段、緩沖階段、攻絲階段和回程階段.以功能原理、拉格朗日方程為基礎(chǔ),建立了

3、沖擊攻絲系統(tǒng)的動力學模型,進而將其轉(zhuǎn)化為計算機仿真模型,編制了仿真模型的計算機求解程序,對沖擊攻絲的各種工況進行仿真求解,得到了以下研究結(jié)論:1.建立了沖擊攻絲系統(tǒng)的動力學模型和仿真模型并在計算機上對其求解.2.空行程階段曲柄以及沖錘的速度、加速度曲線.3.沖擊階段沖錘、上機架和絲錐的速度、加速度以及力的特性曲線.4.攻絲階段絲錐的角速度、角加速度以及轉(zhuǎn)矩陣的特性曲線.該文的研究結(jié)論對于改進和完善沖擊攻絲的技術(shù)和方法具有理論上的指導作用