铝合金手机边框铣削用3C铣刀研制及切削性能研究

发布时间：2019-09-12 23:12

【摘要】：铝合金3C零件具有壁薄,高光洁度,表面轮廓曲面复杂,一次加工成型,加工表面积大等特点。在铣削加工时容易产生振动,而铝合金3C外观零件要求表面光洁度高,高光表面或经过阳极化处理以后没有任何纹路,这对刀具的加工造成了极大挑战。整体硬质合金刀具具有硬度高,耐磨性好,足够的强度和韧性等优点,而且工艺性能好,被广泛的应用于3C产品的加工。但在铣削过程中,容易产生光洁度差等问题,造成外观不合格零件,而且在保持光洁度这个指标上寿命不稳定,这些问题都亟待解决。本文的主要研究目的是通过仿真分析与试验相结合的方法,对一款铝合金3C零件轮廓铣刀进行结构设计。主要展开以下研究:(1)整体硬质合金3C铣刀结构设计。包括铣刀齿数Z、螺旋线旋向、等齿距与不等齿距的设计。通过三维铣削仿真,建立ABAQUS三维铣削有限元模型,以铣削力为指标,对3C铣刀结构进行改进,使刀具具有防振,高寿命的切削性能,零件具有高光洁度,以适应铝合金3C薄壁零件的加工特性。(2)整体硬质合金3C铣刀的制备。铣刀结构根据仿真结果及单因素试验规划确定,机床采用德国Walter公司生产的Helitronic Power CNC五轴数控工具磨床;采用Zoller对刀仪检验刀具加工精度,包括芯厚、轮廓度、径向前后角、螺旋角等;采用LTD-4刀具钝化机对刀具进行钝化处理,正反转180s,能获得比较好的刃口。(3)6061铝合金薄板铣削试验。对4把刀具分别进行单因素试验,提取铣削过程中的铣削力、振动数据,与仿真铣削力对比,验证仿真模型正确性。试验完成后,测量工件表面粗糙度,分析3C铣刀结构对表面粗糙度的影响。(4)观察3C铣刀磨损破损形态,分析刀具磨损机理,进行3C铣刀铣削6061铝合金薄板寿命试验,验证结构优化后的3C铣刀的切削性能,并制定该款3C铣刀铣削6061铝合金的刀具磨钝标准。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG714

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本文编号：2535408