拐角高速銑削工藝試驗(yàn)及刀具軌跡優(yōu)化研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的加工方式不同，高速加工具有較高的金屬切除率、工件受熱影響小和工件表面質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。集多軸數(shù)控、高速切削于一體的高速加工中心在模具型腔加工方面顯示出高效率、高精度、高光潔度的優(yōu)越性，它已成為模具制造企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)配置設(shè)備之一。在高速加工中，經(jīng)常遇到拐角。這些拐角常見的形式有：直線與直線相交，直線與圓弧相交和圓弧與圓弧相交。刀具經(jīng)過拐角時(shí)切削速度和軌跡方向發(fā)生突變，嚙合角增大而導(dǎo)致切削力和加工振動(dòng)急劇上升，嚴(yán)重影響零件加工質(zhì)量。傳統(tǒng)的CA

2、M軟件沒有很好的解決拐角加工遇到的這些問題，限制了高速加工技術(shù)的發(fā)展。
　　 本文主要從三個(gè)方面對拐角加工進(jìn)行研究。首先，通過一系列拐角加工工藝試驗(yàn)掌握工藝參數(shù)對拐角切削力和振動(dòng)的影響關(guān)系，得出以下結(jié)論：①隨著軸向切深、進(jìn)給速度和徑向切深增加，拐角切削力增加。隨著主軸轉(zhuǎn)速增加，拐角切削力緩慢減小。②隨著拐角角度增加，拐角切削力減小。③隨著主軸轉(zhuǎn)速增加，加工振動(dòng)在小范圍內(nèi)呈波動(dòng)趨勢，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為20000r/min時(shí)，加工振動(dòng)存在

3、一個(gè)較大值。第二，進(jìn)行拐角高速銑削切削力正交試驗(yàn)，得出以下結(jié)論：①軸向切深和進(jìn)給速度是影響拐角切削力的主要因素，主軸轉(zhuǎn)速和徑向切深是影響拐角切削力的次要因素。②綜合極差、方差分析，得出15°、45°和75°拐角加工的綜合優(yōu)化工藝參數(shù)。③運(yùn)用多元線性回歸方法建立了拐角高速銑削切削力預(yù)測模型，利用方差通過預(yù)測值和實(shí)測值的比對，驗(yàn)證了經(jīng)驗(yàn)公式的有效性。第三，以限制拐角處徑向切深為目標(biāo)對刀具軌跡進(jìn)行優(yōu)化，得出以下結(jié)論：①通過定義過渡圓弧的始末點(diǎn)