精密砂型数控铣削刀具切削力及磨损行为研究

发布时间：2023-07-25 04:13

　　本文主要开展精密砂型数控铣削刀具磨损研究,精密砂型数控铣削技术是将铸造技术与数控铣削技术有机结合、响应快速变化的市场需求而发展起来的绿色快速铸型制造技术。本文采用高速钢刀具和整体硬质合金刀具分别铣削覆膜砂砂坯、磷酸盐砂坯,研究铣削工艺参数、铣削方式、铣削环境变化对切削力的变化规律,分析铣削过程中刀具磨损量、磨损形貌、砂型表面形貌、砂屑微观形貌的变化,进一步研究了砂型切削机理和刀具磨损机理。主要结论如下:高速钢刀具铣削覆膜砂铸型单因素试验结果表明:随着进给速度、铣削宽度、铣削深度增大,切削力增大;而主轴转速不是越大越好,本试验条件下覆膜砂型铣削主轴最佳转速为3000r/min。正交试验结果表明:铣削参数对于切削力的影响程度为:铣削深度>铣削宽度>进给速度>主轴转速。利用线性回归分析方法,拟合了高速钢刀具铣削覆膜砂铸型的切削力经验公式。通过研究切削力变化,得出如下结论:排砂方式对铣削力有一定影响,不及时清除砂屑时的切削力>及时清除砂屑时的切削力,表明排砂有利于减少刀具磨损,延长刀具寿命;铣削方式对切削力的影响较大,逆铣切削力>交替铣切削力>顺铣切削力。高...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 砂型数控铣削技术的原理
    1.3 砂型数控铣削技术的研究现状
    1.4 砂型数控铣削刀具研究现状
        1.4.1 刀具切削力研究现状
        1.4.2 刀具磨损行为研究现状
        1.4.3 现代切削刀具研究现状
第2章 研究内容及实验方案
    2.1 主要工作和研究内容
    2.2 实验方案
        2.2.1 覆膜砂坯铣削刀具切削力研究
        2.2.2 磷酸盐砂坯切削试验
        2.2.3 铣削方式和铣削条件对刀具磨损的影响
        2.2.4 刀具磨损机理和失效机理研究试验
        2.2.5 刀具切削区温度测量
    2.3 实验材料、测试仪器及实验设备
        2.3.1 实验材料
        2.3.2 实验条件及测试仪器
        2.3.3 覆膜砂砂坯的制备及力学性能
        2.3.4 磷酸盐砂坯的制备及力学性能
第3章 砂型数控铣削切削力研究
    3.1 高速钢刀具铣削覆膜砂铸型切削力试验研究
        3.1.1 高速钢刀具单因素试验
        3.1.2 高速钢刀具铣削覆膜砂正交试验
        3.1.3 建立铣削力经验公式
    3.2 高速钢刀具铣削磷酸盐砂坯切削力试验研究
        3.2.1 各个时段切削力监测数据分析
        3.2.2 各个时间段内切削力最大值比较分析
    3.3 铣削过程中切削力的变化
        3.3.1 不同排砂方式铣削力比较
        3.3.2 刀具磨损对铣削力的影响
        3.3.3 铣削方式对切削力的影响
    3.4 本章小结
第4章 刀具的磨损形态和磨损机理分析
    4.1 砂型铣削基本特征
    4.2 刀具损伤形态及磨损机理研究
        4.2.1 刀具磨损判断依据
        4.2.2 刀具各时间段形态及分析
    4.3 刀具磨损曲线
    4.4 刀具磨损机理和特点分析
    4.5 控制刀具磨损措施
        4.5.1 砂坯铣削刀具使用存在的主要问题
        4.5.2 控制刀具磨损的措施
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表论文和参与科研项目
致谢



本文编号：3837140