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淬硬鋼高速銑削加工特征分析與刀具設(shè)計(jì)機(jī)械系畢業(yè)論文-預(yù)覽頁

2025-07-16 17:35 上一頁面

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【正文】 式計(jì)算確定切削速度 。在工藝系統(tǒng)強(qiáng)度和剛f f度允許的情況下選擇較大的進(jìn)給量。②確定進(jìn)給量 :半精加工和精加工的 值較小,產(chǎn)生的切削力不大,故進(jìn)給f pa量主要受到表面粗糙度的限制,一般選得較小。圖 1 為整體直角頭圓柱銑刀結(jié)構(gòu)示意圖。帶小倒角直角頭用于完全直角頭易破?90損時(shí),若用它也發(fā)生破損,則需要再改用圓弧頭立銑刀。在高硬材料加工、高速大進(jìn)給加工、深雕三維加工時(shí),直角頭立銑刀頭會(huì)產(chǎn)生缺損,用圓弧頭立銑刀代之,刀頭抗缺損性能可大為提高。球頭立銑刀應(yīng)用時(shí)注意事項(xiàng)為:(1)在高速加工機(jī)床上高速加工時(shí),應(yīng)使用夾緊力大、剛性好的銑削夾頭。(5)盡可能用等高線加工方法加工,不易損傷刀具。精加工時(shí)主要考慮高的表面質(zhì)量控制表切削振動(dòng)。在高速切削條件下,廣泛使用的是有涂層的硬質(zhì)合金銑刀。涂層材料的切削性能除了受材料本身特性影響之外。從降低殘余拉應(yīng)力、提高材料強(qiáng)度的角度上講,應(yīng)使基體與涂層的熱膨脹系數(shù)更接近,彈性模量差較小;但從殘余應(yīng)力增韌和微裂紋增韌、提高材料斷裂韌性的角度來看,存在適當(dāng)?shù)臍堄鄳?yīng)力又是必要的。涂層刀具在使用過程的磨損形式主要表現(xiàn)為中速時(shí)磨粒磨損和粘著磨損、高速時(shí)的擴(kuò)散磨損和粘著磨損,最后失效形式多為刀刃微區(qū)剝離,其機(jī)理是涂層中、涂層間和基體內(nèi)部的裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展。一方面由于高硬度難加工材料的不斷增多,迫切需要解決刀具壽命,提高生產(chǎn)率。與硬質(zhì)合金相比,主要有下列特點(diǎn):(1)有很高的硬度和耐磨性 陶瓷的硬度達(dá) 91~95HRA,超過硬質(zhì)合金,其耐磨性為一般硬質(zhì)合金的 5 倍。當(dāng)切削溫度達(dá) 760 時(shí),C?硬度為 87HRA(相當(dāng)于 66HRC),1200 時(shí),仍能保持 80HRA 的硬度。AlC?O 在高溫下不易氧化,即使切削刃處于赤熱狀態(tài),也能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)切削。在高速精密銑削時(shí),被加工工件可獲得鏡面效果。當(dāng)溫度發(fā)生顯著變化時(shí),容易產(chǎn)生裂紋,導(dǎo)致刀片破損;切削時(shí),一般也不宜使用切削液,這些缺點(diǎn)大大限制了陶瓷刀具的使用范圍。(2)熱穩(wěn)定性好 立方氮化硼具有比金剛石更好的熱穩(wěn)定性,其耐熱性可達(dá) 1300~ 1400 ,其高溫硬度高于陶瓷刀具。因此在高速C??下切削淬火鋼,其粘結(jié)和擴(kuò)散磨損比較小,但在高溫時(shí)易與水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。根據(jù) CBN 的性能特點(diǎn),它最適合用于加工高硬度淬火鋼、高溫合金等。一般刃齒數(shù)愈多,容屑槽減小,心部實(shí)體直徑增大,剛性更高。在切削長(zhǎng)度和每齒進(jìn)給量一定的情況下,齒數(shù)多的銑刀比齒數(shù)少的銑刀每齒切削次數(shù)減少了,壽命會(huì)有相應(yīng)的提高。對(duì)于球頭銑刀,使用 2 齒。作用在刀刃上的切削力作用在同一方向上,使刀具彎曲,故壁面加工精度差。有文獻(xiàn)證明:當(dāng)立銑刀的螺旋角小于 30 之前,?垂直度誤差隨螺旋角的增大而增大,螺旋角大于 40 以后,又隨螺旋角的增大而減小。根據(jù)本論文收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),當(dāng)工件硬度為 50HRC 時(shí),使用 50 螺旋角可獲得較小的表面粗糙度,當(dāng)工件硬?度為 60HRC 時(shí),使用 30 螺旋角可獲得較小的表面粗糙度,而 30 螺旋角可獲得比較? ?小的銑削力。? 幾何參數(shù)(1)前角 0?實(shí)驗(yàn)表明,采用正前角硬質(zhì)合金車刀加工淬火鋼,特別是高硬度淬火鋼時(shí),切削刃幾乎剛開始就會(huì)發(fā)生崩刃。但負(fù)前角絕對(duì)數(shù)值越大,背向力也越大,容易引起振動(dòng),降低加工精度。?5?10(3)結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn),在目前的加工條件下,加工淬硬鋼最佳的切削速度是=240m/min,根據(jù)公式可得出要求的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速。01? 刀具連接結(jié)構(gòu)高速加工,特別當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速超過 15000r/min 后,傳統(tǒng)刀夾系統(tǒng)必須改進(jìn)才能適應(yīng)高速加工對(duì)刀夾系統(tǒng)提出的實(shí)際要求:高聯(lián)接剛性、高精度、傳遞大扭矩和適合于高速運(yùn)行。一種空心短錐柄、雙定位新結(jié)構(gòu)的刀夾系統(tǒng)可克服傳統(tǒng)刀央系統(tǒng)在高速加工應(yīng)用中所存在的缺點(diǎn)。如圖 7 所示為高速切用 HSK40 刀柄。除了熱膨脹裝置初期投資費(fèi)用較大外,其刀桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,同心度、操作精度高,動(dòng)平衡好,使用簡(jiǎn)便,使最佳的高速銑削刀具的夾緊方式。參考文獻(xiàn)[1] 陳占暉.高速銑削過程建模與仿真.南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2022,15~29[2] 杜曉東.小直徑銑刀高速銑削淬硬鋼的動(dòng)力學(xué)建模與仿真.南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2022,14~42[4] 夏雨.高速銑削淬硬鋼的試驗(yàn)研究.南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文,2022, 14~22[5] 吳學(xué)奇.小直徑銑刀高速銑削淬硬鋼機(jī)理及工藝研究.廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文,2022,19~32[6] 唐委校.高速切削穩(wěn)定性及其動(dòng)態(tài)優(yōu)化研究.山東大學(xué)博士學(xué)位論文,2022,56~65[7] 王玉.模具高速銑削的工藝參數(shù)研究.吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文,2022,98~114[8] 潘建新.淬硬模具型腔高速銑削加工參數(shù)優(yōu)化的試驗(yàn)研究.湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文,2022,78~96致 謝在論文完成之際,我要特別感謝我的指導(dǎo)老師熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。 最后,向在百忙中抽出時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感
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