文档介绍：广西大学
硕士学位论文
小直径铣刀高速铣削淬硬钢薄壁件加工特性研究
姓名:张宝磊
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:陈远玲
20100601
小直径铣刀高速铣削淬硬钢薄壁件加工特性研究摘要薄壁件在模具结构中大量存在,其加工工艺直接关系到整个模具的加工效率和质量。国内外学者主要研究了航空铝合金大型薄壁件的加工,他们通过研究铝合金薄壁件加工中由于薄壁的低刚度引起的变形,通过理论建模、试验分析和软件分析的方法,解决由于薄壁加工的复杂性所造成的加工质量恶化问题。然而,目前在模具加工中对淬硬钢薄壁件研究还不够深入,实际生产中加工参数以及加工策略也主要依据工人师傅现场经验进行选择,极大程度地影响了薄壁模具的加工效率和质量。小直径铣刀是采用硬铣方式加工薄壁件淬硬模具必不可少的刀具之一,在采用小直径铣刀加工淬硬钢薄壁件时,不仅薄壁件的变形会影响薄壁的加工质量,同时小直径铣刀也会产生回弹振动,两者的耦合作用更加剧了对淬硬钢薄壁件加力、振动、粗糙度等进行分析,研究加工淬硬钢薄壁时的动态加工特性以捎玫ヒ蛩胤ㄑ芯坎煌南诚鞑问员”诩南诚髁Α⒄穸粗糙度的影响,并通过对径向铣削力信号进行;谎芯康毒呦诚髌德变换可以看出,切削过程除了受到切削基频的影响,还主要受到刀具切削ü囊蛩厮乃秸皇匝榉ǎ芯扛飨诚鞑问跃断蛄Φ挠响程度,同时根据实验结果建立了薄壁件高速铣削淬硬钢时的径向铣削力回归经验模型,并对其进行显著性检验。工质量的影响。本文通过对小直径铣刀铣削淬硬钢悬臂薄壁件时的铣削及表面加工质量。主要研究内容如下:与工件的加工振动以及工件粗糙度的关系。通过对径向切削力进行主频以及倍频的影响。菔笛榻峁捎锰锟诜ㄓ胫鞒煞址治龇ㄏ嘟岷希邢
力、振动以及粗糙度三个目标化作一个综合目标进行优化,优化结果比较悸橇慵庸け砻娲植诙鹊耐保婀私鹗舨牧先コ剩捎遗传算法,以工件铣削量以及粗糙度为综合优化目标进行铣削参数优化。员纫陨狭街钟呕峁竦玫挠呕问嗨疲得饔呕崧捎糜邢拊7治鋈砑嗀对薄壁件进行模态分析,获得了不同厚度薄壁的模态频率和各阶模态振型,为在实际的薄壁高速铣削中有效避开工件的固有频率,减少振动提供参考;同时,结合薄板变形理论,分析了变化的作用力分别位于自由端两端点以及中点时薄壁加工的最大变形,可以有效地预估工件加工时的变形,防止在加工后薄壁的厚度尺寸超薄壁件加工特性遗传算法参数优化全面的反映了切削参数对切削过程的综合影响。是可靠的。关键词:高速加工淬硬钢筹。
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符号说明
第一章绪论本课题的研究的背景与意义技术人员操作,造成它们远远没有发挥其高速切削的优势,资源严重浪引俊8咚傧高速切削和高速加工分别简称和鑫R幌钕冉圃旒际醮由鲜兰甏玫窖杆俜⒄埂8咚偾邢骷际醮蟠筇高了现代化工业中的汽车、模具、飞机、轻工和信息等重要行业的生产率和制造质量。同时,它的发展促使先进的加工工艺和现代化制造设备的极大改进。所以,可以说如果数控技术是工业化的助推器,那么高速切削和高速加工则使新世纪的机械现代化制造业发生了一场影响意义深远的技术革命。现在,适应于高速切削技术要求的高速加工中心以及其它高速加工设备已在世界上的很多发达国家广泛普及并已成为一种主流趋势,而我国也需要而且也正在大力推进其发展。同时,高速切削加工机床及其设备也成为我国许多生产制造部门的进口热点,其技术的研究也广泛开展。然而,现在在该方面的市场需求却远远超过了目前理论研究的进程,由此造成了现有的一些高速加工设备的型号选择极不合理,同时出现了很多的设备在安装之后没有一些专业的削技术可以以高速度、小切深、大进给,大大提高材料切除率、缩短工时、提高效率以及提高刀具耐用度,使工件的表面质量得以提高,降低了产品生产成本,使经济效益得以大大提高的优势,使高速切削加工技术作为一项重要的先进制造技术在很多行业得到广泛的应用卅。世纪年代德国的物理学博士状翁岢隽烁咚偾邢骷庸ぜ际酰并与年路⒈砹似裎V棺钗V某咚偾邢骼砺郏币苍诘鹿昵肓俗利。根据试验结果,萨洛蒙教授发现了两个令人振奋的现象,同时并提出了假设。他提出疾穕所示涸诔9娴那邢魉俣确段图中的内,切削温度随着切削速度的增大而提高。然而,一旦当切削速度继续增加直至大于某一数值后,即使切削速度接着继续增大,切削温度不但不升高反而出现下降的趋势。同时他提出,不是固定不变的一个值,不同的材料种类拥有不同的值。对于任何一种工件材料,都会存在一个切削速度范围到,在这个速度范围内贾械腂区淝邢魑露榷挤常高哂诘毒卟牧显市淼淖罡呶露萒,超出了任何刀具所能承受极限。所以,在该温度范围内不能完成切削加工,他称这个切削速度范围为“≮小,断车赌铱诤料诚鞔阌哺直”诩庸ぬ匦匝芯R
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