低速WEDM制备的微织构螺旋微铣刀的铣削实验研究

发布时间：2021-10-11 11:59

　　基于五轴低速走丝电火花线切割机床与回转机构相结合的加工方法,制备了后刀面具有微织构的螺旋微铣刀.建立了微织构螺旋微铣刀微刃单元的切削力理论模型,并开展微织构微铣刀与常规微铣刀的对比实验研究.结果表明:微织构螺旋微铣刀的切削力相对于常规刀具降低了30%～40%,相同加工条件下,微织构螺旋微铣刀所加工的表面粗糙度降低至0.745μm,而常规微铣刀所加工的表面粗糙度为1.130μm. 

【文章来源】：东北大学学报(自然科学版). 2020,41(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

微织构微铣刀切削力示意图

微刃单元力学模型

主轴转速、进给速率和径向切深对两种微铣刀切削力的影响如图4所示．可以看出，在相同加工条件下，微织构刀具的铣削力明显低于常规刀具，约降低了30%～40%．由图4a可见，在铣削实验的主轴转速范围内，两种刀具的切削力随着主轴转速的增大呈先上升后下降的趋势．在切削速度不高时，产生了积屑瘤，图4a中所示的10 000～20 000 r/min区域为积屑瘤的消退期，此时切削力上升;之后随着切削速度的增加，切削温度升高，刀屑间摩擦减小，剪切角增加，剪切角的增加使剪切力减小，同时也会使切屑惯性力增加．但由于微铣削的切削质量很小，所以随着切削速度的增加，切削力有明显的下降趋势．由图4b可见，铣削实验的进给速率范围内，两种刀具的切削力随着进给速率的增大呈缓慢上升趋势;随着进给速率的增加，单位时间内切削层面积增大，切削力增大．由图4c可见，在铣削实验的径向切深范围内，两种刀具的切削力随着切削深度的增加呈上升趋势．当切削深度较小时，刀具和工件之间发生划擦和耕犁作用，切削力较小;随着切削深度逐渐变大，刀具进入稳态切削，切削力先变大后变小;之后随着切削深度的继续增加，工件产生变形时的剪切力增大，切削力呈上升趋势．2.2 微织构螺旋微铣刀和常规微铣刀的表面粗糙度对比分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]表面织构刀具的研究现状与进展[J]. 吴泽,邓建新,连云崧,程宏伟,闫光远.  航空制造技术. 2012(10)

博士论文
[1]表面微织构WC-10Ni3Al刀具切削Ti6Al4V的磨损特性研究[D]. 刘欣.华南理工大学 2015

硕士论文
[1]基于仿生微织构的刀具减摩性能研究[D]. 邵世超.合肥工业大学 2013



本文编号：3430467