基于切削力控制的薄壁件变铣削工艺参数研究

发布时间：2024-03-17 08:00

　　由于具有比强度高的优点,铝合金成为航空航天薄壁零件的主要材料之一。但航空航天铝合金薄壁件的刚度一般较低,在加工过程中易受刀具磨损、切削力等影响,造成零件的加工质量降低。针对加工适配器壳体零件,基于恒切削力控制的方法,采用加工过程中变进给量的工艺策略进行切削参数的优化,分别对恒进给速度、以控制切向力为目标的变进给速度和以控制轴向力为目标的变进给速度,共三种条件下的加工效率、铣刀磨损和加工零件表面粗糙度开展研究,通过比较三项指标,得出最适合该零件的切削加工工艺为:以控制轴向力为目标的变进给工艺策略。

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图1适配器壳体零件实际尺寸与本实验加工模型

本研究以适配器壳体薄壁零件为研究对象,零件模型如图1a所示,工件材料为铝合金2A14,由于零件为回转体,考虑到零件的周期性结构,同时为了方便实验进行,需合理简化模型。取如图1a中虚线框内单个框结构槽,并缩放至1/4,建立如图1b所示的加工模型,加工模型形状尺寸如图1b所示。1.2....

图2工件铣削过程

零件框结构槽的加工过程采用仿形铣削的方式,铣削部分为一曲率与毛坯几何结构相似的片状结构,其边角圆半径为4mm。毛坯的铣削过程、每步工序使用的铣刀及铣削去除材料形状如图2所示。工序1铣削一小框型槽,其为预加工,铣削深度为2.5mm,预加工铣削区域如图2b所示;工序2和3为正式加工,....

图3工序1、2、3的切削路径及切削力峰值发生处

三步工序的切削路径示意图如图3所示,利用软件ThirdWave在恒进给为600mm/min时进行模型的铣削仿真,得到切削力随切削时间的变化,通过分析切削力峰值及波动可知,切削力峰值发生的主要位置在:工序1切削路径的往复拐角处及进刀点(图3a)、工序2切削路径的直角拐角处及进刀点(....

图4球头铣刀切削力模型

由于本实验采用的是球头铣刀的仿形铣削方式,因此球头铣刀在切削过程中受到的切削力的方向与普通立铣刀不同,参考文献建立如图4所示的球头铣刀切削力模型图[15]。球头铣刀在切削过程中受到的力为与切削速度方向相反的切向力Ft、指向球心方向的径向力Fr、与Ft、Fr相互垂直的轴向力Fa。由....

本文编号：3930729