复合铣削轨迹对表面质量的影响

发布时间：2022-02-22 23:38

　　复合铣削一般由多个旋转运动和多个移动复合而成。通过齐次变换矩阵法得到了复合铣削轨迹方程和复合铣削轨迹,探究了复合铣削轨迹对表面质量的影响,结果表明:复合铣削的包络面的表面粗糙度明显低于未包络面,复合铣削的未包络面与普通端铣的表面粗糙度相差不大;进给量对复合铣削的未包络面的表面粗糙度影响不大,而包络面的表面粗糙度随进给量增大而增大;未包络面和包络面的表面粗糙度Ra均随着切削速率比k的增大而减小;复合铣削的残余应力比普通端铣的残余应力小,而复合铣削中的包络面的残余应力比未包络面的小。 

【文章来源】：中国机械工程. 2020,31(10)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

复合铣削轨迹线

铣削轨迹与刀位轨迹(图4)是两个不同的概念,铣削轨迹与切削规律联系更密切,因而更能反应切削规律的本质。虽然复合铣削刀位轨迹为摆线,但实际铣削轨迹线为二次摆线(见图4),所以复合铣削的理论表面纹理(图5c)和实际加工表面纹理(图5e)均与铣削轨迹线为摆线的普通端铣的不同(图5)。普通端铣的铣削轨迹线为摆线(图5d),根据铣削轨迹线可得普通端铣的理论表面纹理(图5d)和实际加工表面纹理(图5f)。复合铣和普通端铣的加工纹理对比如图5所示。图5 复合铣削和传统端铣的加工表面

图4 铣削轨迹、刀位轨迹由式(4)、式(7)可知,复合铣削轨迹方程与切削速率比k、进给量aef密切相关,因而切削速率比k和进给量aef的取值直接影响复合铣削轨迹线,k越大,小摆线越密,即小摆线上对应点C、D距离越近(图3b、图4);aef越小,大摆线越密,即大摆线上对应点A、B距离越近(如图3c、图4所示)。因此,当复合铣削取较小的aef时,多个立铣刀的切削刃上切削点的铣削轨迹线重叠,对已加工表面形成包络面。包络面的表面形貌由大摆线和小摆线共同形成,因而包络面的表面形貌既与aef相关又与k相关。正在加工表面由于铣削轨迹线未重叠故为未包络面(图5c、图5e)。未包络面的表面形貌主要由小摆线形成,因而未包络面的表面形貌取决于k。用基恩士VK-X200轮廓扫描仪测量,得到未包络面、包络面微观放大图(图5g、图5h)。由图5g可看出未包络面明显的刀痕,铣削轨迹线稀松,纹理粗糙,因此切削层残留面积大;而随着多个立铣刀的切削刃上切削点多次包络切削,包络面(图5h)铣削轨迹线密集,区域的纹理光滑,切削层残留面积减小。

【参考文献】：
期刊论文
[1]7050铝合金二维超声滚压加工表面完整性综合评价[J]. 郑建新,任元超.  中国机械工程. 2018(13)
[2]铣-铣复合加工方法的刀具寿命分析研究[J]. 李慎旺.  现代制造工程. 2018(02)
[3]表面完整性对高强度钢疲劳寿命影响的试验研究[J]. 刘彦臣,庞思勤,王西彬,解丽静.  兵工学报. 2013(06)



本文编号：3640416