拼接模具过缝区域切削力建模与表面质量

摘要

针对汽车覆盖件拼接模具铣削过程中刀具易磨损破损、已加工表面精度低的问题,对铣削拼接缝过程进行了切削力微元建模.根据加工材料硬度的不同,把每一切削周期的切屑厚度建成切削角度的函数关系,得到不同切削角度下剪切力和犁耕力模型.通过引入单自由度斜体碰撞模型,运用霍普金森压杆试验得到不同主轴转速下刀-工碰撞的弹性变形量δ,进而得到过缝处刀具受到的冲击力.结合剪切力、犁耕力模型与冲击力模型得到过缝区域铣削力预测模型.切削试验与仿真结果具有很好的一致性,证明所建立模型的正确性.研究了不同进给方向下的表面质量,对已加工表面质量、表面粗糙度及工件间高度差进行分析,结果表明,由高硬度切向低硬度工件时可以获得较好的表面质量.所得结果为汽车覆盖件拼接模具铣削加工的工艺优化提供了理论支持.