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阵列微槽光栅结构的微细铣削基础研究

发布时间:2018-05-04 04:22

  本文选题:阵列微槽 + 微细铣削 ; 参考:《南京航空航天大学》2017年硕士论文


【摘要】:阵列微槽光栅结构由大量等宽等间距的平行窄槽构成,其尺寸精度、毛刺、表面质量等直接影响零件的使役性能。微细铣削是实现阵列微槽光栅结构高质量、高效率加工的可行方法。但由于窄槽数目多、尺寸小、长宽比大、精度及一致性要求高,大长径比微细端铣刀难以保证刀具强度和刚度,再加上微细铣削中的尺寸效应现象等问题,使得多种材料阵列微槽光栅结构的高质量、高效率加工尤为困难。本文围绕阵列微槽光栅结构微细铣削刀具设计、制造以及微细铣削加工工艺开展研究,主要研究内容如下:(1)结合金刚石飞刀切削和锯切刀具,设计了阵列微槽光栅结构的微细铣削刀具,确定了刀具材料、结构、角度等具体参数,制备了0.1mm-0.4mm刃宽系列的PCD微细铣槽刀。(2)采用刃宽0.1mm的单刃PCD铣槽刀对紫铜进行了单因素微细铣削试验,研究了铣削参数对尺寸精度和顶端毛刺的影响,采用优选参数制作出光栅样品。此外,进行了微细端铣削对比试验,并研究了刀具磨损。(3)采用刃宽0.4mm的双刃PCD铣槽刀对纯钨进行了单因素微细铣削试验,研究了铣削参数对铣削力、槽底表面质量和顶端毛刺的影响,分析了刀具磨损,为纯钨阵列光栅微细铣削积累了工艺数据。(4)采用刃宽0.4mm的双刃PCD铣槽刀对钛合金进行了单因素微细铣削试验,优选了铣削参数范围。在选定参数范围内进行了正交试验,建立了表面粗糙度和毛刺高度的响应曲面模型。以表面粗糙度和毛刺高度为优化目标完成了多目标参数优化,制备出钛合金阵列微槽光栅样品。
[Abstract]:The structure of array microgroove grating is composed of a large number of parallel narrow grooves with equal width and equal spacing. The dimensional accuracy burr surface quality and so on directly affect the serviceability of the parts. Micro milling is a feasible method to achieve high quality and high efficiency of array microgroove grating structure. However, due to the large number of narrow slots, small size, large aspect ratio, high precision and consistency, it is difficult to ensure the strength and stiffness of the cutter with large aspect ratio, and the phenomenon of size effect in micro-milling, and so on. The high quality and high efficiency of multi-material array microgroove grating structure is especially difficult. In this paper, the design, manufacture and micro-milling process of micro milling tool with array microgroove grating structure are studied. The main research contents are as follows: 1) combining diamond flying knife cutting and sawing cutting tool. The micro milling tool with array microgroove grating structure is designed, and the material, structure, angle and other specific parameters of the tool are determined. A series of PCD micro-milling groove cutters with wide 0.1mm-0.4mm edge were prepared. The single factor micro-milling experiments of copper were carried out by using the single-edge PCD milling slot cutter with 0.1mm blade width. The effects of milling parameters on the dimensional accuracy and top burr were studied. The grating sample was made by the optimal selection parameters. In addition, the contrast experiment of micro-milling is carried out, and the tool wear is studied. The single-factor micro-milling test of pure tungsten with two-edged PCD milling slot cutter with wide edge 0.4mm is carried out, and the effect of milling parameters on milling force is studied. The influence of the surface quality of groove bottom and the top burr is analyzed. The tool wear is analyzed, and the technological data is accumulated for pure tungsten array grating micro-milling. The single-factor micro-milling test of titanium alloy is carried out by using double-edged PCD milling groove cutter with wide edge 0.4mm. The milling parameter range is selected. The response surface models of surface roughness and burr height are established by orthogonal test in the range of selected parameters. The surface roughness and burr height were used to optimize the multi-objective parameters and the microgroove grating samples of titanium alloy array were prepared.
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG54

【参考文献】

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本文编号:1841568

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