文档介绍：摘要
计算机辅助制造系统能为用户直接加工复杂的整体模型。高速
加工技术的出现对系统提出了更高的要求。高速切削中,进给速度
和主轴转速都非常高,这除了要求系统使用较小的步进和切深外,
还要求刀具在走刀轨迹上要避免急速更改切削方向。而这些针对高速加
工的策略都是为了使刀具在加工过程中受力恒定。
用涂层刀具直接加工淬硬钢是高速加工的优势,这直接减少了产品
的加工步骤,缩短了产品的加工时间。
本文主要对小直径铣刀高速铣削加工淬硬钢中的加工轨迹
对切削力和切削振动的影响进行了研究考虑了铣刀在平面、斜面和曲
面三种情况下的加工状况。
在平面铣削实验中,对圆弧和拐角两种状况进行了分析。在圆弧
实验中,研究铣刀在不同圆弧半径和进给速度对加工的受力和
振动影响在拐角实验中,研究不同的拐角角度和进给速度对加工的受
力和振动影响,对受力和振动进行分析,以得到小直径铣刀加工圆弧和
拐角的最佳加工工艺。
在斜面铣削实验中,研究了球头铣刀加工斜面时,加工受力状况
会因斜面倾角不同而发生很大的变化而在同一斜面上,不同的加工轨
迹切削受力情况也不相同。本章用球头铣刀对“和“倾角的斜
面进行加工,分析以不同的铣削方式和切削方式对切削力的影响。
在曲面铣削实验中,考虑的是加工曲面时,曲面的斜率对切削力
的影响。对不同的曲面斜率进行了切削力的测试和分析。
本文对的后置处理进行了部分研究。主要用上
述实验结果对软件产生的刀位文件进行部分优化。
关键词高速加工轨迹优化切削力
广东工业大学工学硕士学位论文
一
,,,,,叫月月种,,叫叫叫月,,叫叫叫
广东工业大学工学硕士学位论文
符号说明
符号名称单位
凡径向力
进给抗力
轴向力
切削力
主轴转速
进给速度
每齿进给量齿
轴向切深扭
刀具直径
回弧半径
刀具半径
以拐角角度度
切削速度
表面粗糙度
振动功率
铣刀齿数个
第一章绪论
第一章绪论
研究目的和意义
高速铣削加工是当今世界先进制造技术之一,该项技术的采用大约
始于世纪年代,当时主要应用于飞机、汽车、模具制造等领域,
年代中期开始越来越多地用于各种精密零件的精加工,被加工零件材
料可以是钢件、铸铁、铜、铝合金等各种材料,特别适用于加工大批量
生产的零件和形状复杂的模具,减少了后续的电加工、手工打磨和抛光
的时间,大大提高了加工效率
相比常规铣削加工,高速铣削有以下特点主轴转速。在高速加
工中,主轴的转速一般在以上。所以对机床主轴、主轴轴承
和刀柄要求都非常高。进给速度快。快进给是高速加工的一大特点。
由于转速很高,在进给速度提高的情况下,刀具每齿进给量也小于常规
加工。切削深度小。一般来说切削厚度应小于刃进给,在特殊情况下
切深能小于。,高速加工时深度一般取值在。之间。切
削步距小。高速铣削的加工步距一般小于以下。虽然小的加工步
距降低了效率,但是可以大大提高零件的表面质量。当然由于这些特点,
也延伸了高速加工的一些优势,例如由于切削速度快,切削热来不及
传给刀具和工件,直接由切屑带走,从而提高了刀具的寿命,也减小了
工件表面的热变形,提高了零件的表面质量
系统是高速加工的一个基础,是使一个完整的模具加工的
过程得以实现的基础。因为从设计到造型、然后到轨迹、到后置处理,
以至到最后由机床加工为实体,都离不开系统的支持。高速
加工从建模部分就提出了很高的要求,曲面精度要求较严格,转图
进来要确保曲面数据不能失真。高速加工要求系统所出的刀路要光
顺, 目的是让机床的高进给率得以充分的发挥,使机床惯性和速率减小
到最小能判别大余量区域,为了使刀具载荷一致,应该匹配合适的主
轴转速和进给率还要有强大的后置处理功能
广东工业大学工学硕士学位论文
但现在的大多数商用系统毕竟只是通用的系统软件,提
供给用户的只是解决问题的大体方案,具体的细节仍需要用户自己来具
体完成。特别在高速加工中,加工工艺参数的选择对曲面质量和刀具的
寿命有着重大的意义,虽然系统提供了很多解抉的方案,但
具体的选择和设置还得依靠使用者的知识和经验。但是这种能很好选择
的参数的使用者在我国很多企业都不具备,如果能建立一个高速铣削工
艺的数据库,对于高速铣削技术来说无疑显得非常具有实际意义。
刀具轨迹生成是实现高速加工的关键,它是通过零件几何模型,根
据所选用的机床、刀具、走刀方式以及加工余量等