深切高速铣削拐角的加工试验研究

摘要

模具制造是我国机械产业的基础。模具材料通常具有较高强度、硬度以及耐磨性等优异的机械加工性。精密模具的型腔常常存在各类型的拐角。在高速铣削拐角过程中，增加切深可以提高加工效率，但在拐角铣削中，刀具和工件的接触角会急剧增大，进而导致机床和工件振动的增大以及铣削力骤然上升，由此带来了刀具磨损加速、加工效率不高、加工表面质量差等诸多加工问题。因此对拐角铣削加工工艺优化的研究有重要的意义。本文采用P20淬硬模具钢作为试验材料。通过理论和试验分析深切高速铣削拐角过程中的刀具磨损、铣削力、切屑形态和切削温度,主要工作如下：
　　首先通过连续方式深切高速铣削单因素试验，先分析了连续高速铣削拐角对刀具寿命、铣削力和切削温度的影响，然后从宏观角度分析拐角对淬硬钢切屑形态的影响，再用电子扫描显微镜和金相显微镜对铣削不同拐角所产生切屑的微观形态进行观测，进一步分析不同拐角大小、进给速度和刀具磨损对切屑锯齿化程度和塑性变形的影响，对以后淬硬钢深切高速铣削机理的深入研究提供有效的理论依据。
　　然后通过断续方式深切高速铣削单因素试验，研究了断续深切高速铣削拐角过程中不同轴向切深、主轴转速、进给速度和径向切深对拐角铣削力的影响规律，并与拐角大小建立一定的关系，再通过基础刀具磨损实验研究不同拐角对刀具寿命的影响，为后续的实际拐角加工中的刀具磨损提供参考。
　　最后通过深切高速铣削正交试验，并利用极差分析法和方差分析法，研究轴向切深、主轴转速、进给速度和径向切深对拐角铣削力的影响程度，优化深切高速铣削拐角的工艺参数，采用偏最小二乘法建立关于铣削参数的铣削力预测模型，并通过F检测和t检测验证铣削力模型的显著性及准确性。

目录

第一章 绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3课题研究来源

1.4目前存在的主要问题

1.5论文的主要研究内容

第二章 深切高速铣削拐角的试验条件

2.1高速铣削试验的刀具

2.2 工件材料及其性能

2.3加工设备

2.4铣削力测量装置

2.5刀具磨损测量装置

2.6铣削温度测量装置

2.7切屑微观形貌观测装置

2.8试验方案设计

2.9本章小结

第三章 连续方式深切高速铣削拐角的工艺试验研究

3.1高速铣削接触角的基本概念

3.2试验方案设计

3.3连续方式深切高速拐角的刀具磨损、铣削温度、铣削力研究

3.4连续方式深切高速铣削拐角的切屑研究

3.5本章小节

第四章 断续方式深切高速铣削拐角的工艺试验研究

4.1试验方案设计

4.2断续方式拐角高速加工的刀具磨损研究

4.3高速铣削不同拐角的铣削力分析

4.4不同工艺参数对拐角铣削力的影响

4.5本章小结

第五章 深切高速铣削拐角的工艺参数优化及其铣削力预测

5.1正交试验设计

5.2试验结果的极差分析

5.3试验结果方差分析

5.4深切高速铣削拐角铣削力预测

5.5 本章小结

结论与展望

1.总结

2.展望

参考文献

声明

致谢