淬硬鋼高速銑削加工特征分析與刀具設計機械系畢業(yè)論文-閱讀頁
2025-07-07 17:35本頁面
【正文】 化學反應。這一性能對降低刀尖處的溫度大有好處。根據(jù) CBN 的性能特點，它最適合用于加工高硬度淬火鋼、高溫合金等。但因其脆性大、耐沖擊性能弱的特點在銑削這種斷續(xù)切削場合受到不少限制。一般刃齒數(shù)愈多，容屑槽減小，心部實體直徑增大，剛性更高。刃齒數(shù)多用于半精加工、精加工、切淺槽。在切削長度和每齒進給量一定的情況下，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，壽命會有相應的提高。多刃比少刃加工表面粗糙度低。對于球頭銑刀，使用 2 齒。 螺旋角 直刃加工時，切削刃全部同時切入工件，同時離開工件，這樣反復作用加工。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。增大刃傾角，可增加實際工作前角，增加刀齒的鋸削切割作用，使切削平穩(wěn)輕快，同時易于排屑，有利于刀具耐用度、生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量的提高。有文獻證明：當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。螺旋刃加工切入工件時，刀刃上某點其受力位置隨刀具回轉而變化。根據(jù)本論文收集的實驗數(shù)據(jù)，當工件硬度為 50HRC 時，使用 50 螺旋角可獲得較小的表面粗糙度，當工件硬?度為 60HRC 時，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。加工 50HRC 淬硬鋼時，粗加工時螺旋角應取 30 ，精加工時螺旋角應取 50 。? 幾何參數(shù)（1）前角 0?實驗表明，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，切削刃幾乎剛開始就會發(fā)生崩刃。若采用負前角 ，就改變了刀片的受力狀況，??150??～?而硬質(zhì)合金金屬陶瓷的抗壓強度很高，解決了崩刃問題。但負前角絕對數(shù)值越大，背向力也越大，容易引起振動，降低加工精度。（2）后角 o?后角數(shù)值與前角有一定的內(nèi)在關系，為改善切削刃切入工件的條件，減小后面的摩擦，提高刀具壽命。?5?10（3）結構尺寸根據(jù)相關文獻，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床主軸轉速。 圖 5 球頭銑刀結構示意圖表 1 球頭銑刀結構參數(shù) 基本尺寸(mm)D R d H L 齒數(shù) 6 3 6 13 50 2圖 6 錐銑刀結構示意圖表 2 錐銑刀結構參數(shù) 基本尺寸(mm)D R d2 H L 齒數(shù) 6 3 6 12 50 3銑刀錐度為 。01? 刀具連接結構高速加工，特別當主軸轉速超過 15000r/min 后，傳統(tǒng)刀夾系統(tǒng)必須改進才能適應高速加工對刀夾系統(tǒng)提出的實際要求：高聯(lián)接剛性、高精度、傳遞大扭矩和適合于高速運行。這種刀夾系統(tǒng)除重復精度較低外，更重要的是在高速加工應用場合，由于離心力作用會導致主軸錐孔擴張，使刀夾和主軸聯(lián)接剛性明顯降低，徑向跳動精度將急劇下降，甚至出現(xiàn)顫振。一種空心短錐柄、雙定位新結構的刀夾系統(tǒng)可克服傳統(tǒng)刀央系統(tǒng)在高速加工應用中所存在的缺點。在整個 10000r/min～50000r/min 轉速范圍內(nèi)保持高的靜態(tài)和動態(tài)剛性，裝入重復精度比傳統(tǒng)刀夾提高 3 倍；軸向重復定位精度可達 ，徑向跳動不超過 5 m，比?傳統(tǒng)刀夾低 2～3 倍。如圖 7 所示為高速切用 HSK40 刀柄。側固式難以保證刀具動平衡，在高速銑削時不宜采用。除了熱膨脹裝置初期投資費用較大外，其刀桿結構簡單，同心度、操作精度高，動平衡好，使用簡便，使最佳的高速銑削刀具的夾緊方式。本文對于高速銑削技術的研究除了加強詳細規(guī)范的實驗研究，總結出準確的銑削力、銑削熱、刀具壽命的變化規(guī)律（公式外）還應結合材料科學的基礎上，對刀具切削過程與材料的相互作用的微觀過程進行研究，為宏觀的切削實驗提供事實依據(jù)。參考文獻[1] 陳占暉．高速銑削過程建模與仿真．南京理工大學碩士學位論文，2022，15～29[2] 杜曉東．小直徑銑刀高速銑削淬硬鋼的動力學建模與仿真．南京理工大學碩士學位論文，2022,14～42[4] 夏雨．高速銑削淬硬鋼的試驗研究．南京航空航天大學碩士學位論文，2022, 14～22[5] 吳學奇．小直徑銑刀高速銑削淬硬鋼機理及工藝研究．廣西大學碩士學位論文，2022,19～32[6] 唐委校．高速切削穩(wěn)定性及其動態(tài)優(yōu)化研究．山東大學博士學位論文，2022,56～65[7] 王玉．模具高速銑削的工藝參數(shù)研究．吉林大學碩士學位論文，2022,98～114[8] 潘建新．淬硬模具型腔高速銑削加工參數(shù)優(yōu)化的試驗研究．湖南大學碩士學位論文，2022,78～96致 謝在論文完成之際，我要特別感謝我的指導老師熱情關懷和悉心指導。 在論文的寫作過程中，也得到了同學的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。 最后，向在百忙中抽出時間對本文進行評審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感
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