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汽车发动机缸体铣钻削加工过载分析与工艺优化
| 论文题名： | 汽车发动机缸体铣钻削加工过载分析与工艺优化 |
| 关键词： | 汽车发动机;缸体;平面铣削;孔系钻削;切削性能;加工过载;走刀路径;参数优化 |
| 摘要： | 发动机是整车的核心，缸体是发动机的基础零部件，其加工质量直接影响发动机的性能和使用寿命。汽车发动机缸体的加工工艺复杂、技术要求高，生产线上某些重要工序经常出现加工制造问题，比如刀具异常损耗、精度超差等常见问题。这些问题不仅影响生产节拍，而且导致生产成本急剧上升。针对缸体生产线上刀具异常损耗问题，以加工过载为切入点，以平面铣削和孔系钻削为研究对象，对铣削“闷车”和钻头异常断刀问题展开研究。 对比分析了两类缸体毛坯的材料性能及切削性能，从元素成分、金相组织、布氏硬度、切削力等方面开展了对比实验，揭示了A类缸体毛坯铸造过程中元素成分不合理、金相组织不均匀、硬度波动大的现象，得出了A类缸体切削性能劣于B类缸体的结论。 缸体的加工包括平面加工和孔系加工。针对平面铣削存在“闷车”的问题，分析了平面铣削过载的原因。建立了随加工工件数变化的缸体后端面铣削力经验模型，基于切削弧长与铣削力之间的关系，得出加工两类缸体的“闷车”载荷。以降低铣削载荷为目的优化加工区域切削弧长，提出了满足生产节拍的“两刀切”走刀路径方案，对比优化前后两走刀路径铣削缸体后端面时主轴电机电流值，实验结果证明了该方案的有效性。 针对孔系加工中钻头断刀的问题，分析了直槽钻钻削过载的原因。分别建立了直槽钻、螺旋钻钻削载荷经验模型，采用极差法分析了钻削三要素的影响程度。基于分段进给的方法，分析了断刀原因，论证了切屑对载荷的重要影响。在满足生产节拍的基础上，通过对比实验完成了参数优化。 |
| 作者： | 魏爽 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 闫蓉;彭芳瑜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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