数控铣削切削载荷测试及其工艺参数优化

发布时间：2019-09-02 16:06

【摘要】：在数控铣削加工过程中,数控铣削切削参数的选择对铣削的生产效率、刀具的磨损、零件的加工精度以及零件的加工质量都具有非常重要的影响。当选择的数控铣削切削参数不合理时,可能会引起铣削过程中铣削载荷过大,造成刀具甚至主轴的损坏,进而影响工件的加工质量。因此,为了提高数控铣削的生产效率、降低生产成本、提高零件加工质量数控铣削切削参数的优化选择具有非常重要的意义。本文研究过程中以45#钢材料为例,通过实验研究与理论研究相结合的方式,探讨获取45#钢数控铣削切削参数的过程。论文首先研究了数控铣削切削载荷测试系统的搭建过程以及在实验过程中用到的传感器的原理、制作与标定情况。采用了单因素实验方法和正交试验方法,得出了铣削速度、每齿进给量、轴向铣削深度及径向铣削宽度对铣削力影响的程度大小以及影响趋势。结果表明铣削深度、每齿进给量的增加都会导致铣削力的增加,而切削速度的增加则有减小铣削力的趋势。根据正交试验获取的实验数据进行了数据的深度处理与分析,建立了 45#钢铣削力的经验公式。对45#钢铣削力经验公式进行了线性回归和显著性检验分析,分析结果表明通过试验数据分析得到的45#钢铣削力公式具有很好的可信度,可以用来指导铣削参数的优选。论文最后建立了以数控铣削加工的铣削速度、每齿进给量、轴向铣削深度、径向铣削宽度四因素作为优化变量,以最小铣削载荷为优化目标的多目标优化数学模型,与之前建立的45#钢切削力模型作联合分析,并将此单目标优化模型代入matlab进行求解,通过计算得到数控铣削沟槽的最优铣削参数为铣削速度140m/min,每齿进给量0.06mm/z,轴向铣削深度5mm,径向铣削宽度0.4mm。
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG547

【参考文献】

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本文编号：2531028