拼接模具铣削加工表面形貌预测与试验分析研究

发布时间：2020-08-02 18:42

【摘要】：汽车覆盖件模具型面上存在沟槽、转角、凸起、凹陷等特征,这些特征多采用整体或镶块式淬硬钢铣削加工而成,由于汽车覆盖件模具用这些特征拼接而成,并且拼接材料在铣削加工时铣削特性发生了巨大的变化,对表面质量造成严重影响。本文以Cr12Mo V淬硬钢拼接试验件的表面质量为研究对象,对铣削方式加工的拼接模具的表面形貌展开了以下研究。首先,分析了表面形貌的形成机理,对球头铣刀的几何模型进行了描述,并对球头铣刀的刀刃刃线进行离散。针对凸曲面工件考虑几何因素和加工参数的影响,根据矩阵变换原理把球头铣刀的旋转和进给运动从刀齿坐标系转换到工件坐标系,得到了刀具刃线任意离散点的运动轨迹方程。然后,对切削刃离散点的参切情况进行判断,并分析了NURBS曲面控制点理论,提取出参与切削的要保留的离散点并基于NURBS曲面控制点方法重构表面形貌,使用该方法可以在少量仿真点的情况下重构出需要仿真的形貌。其次,建立拼接模具铣削加工系统的动力学模型,求解出振动的位移,再建立带有冲击振动因素的刀具刃线离散点的运动轨迹方程,并仿真分析不同铣削参数下表面形貌受冲击振动的影响。最后,对Cr12Mo V淬硬钢拼接试验件进行不同铣削参数下的铣削加工试验,并把仿真图和试验图进行比对来分析验证仿真模型的准确性。然后基于分形维数理论间接地研究冲击振动影响下的表面形貌,并计算不同参数下的二维表面粗糙度,找出最理想的铣削参数,这对于实际铣削加工有重要的参考意义。
【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】：2018
【分类号】：U466
【图文】：

汽车覆盖件模具

第1章绪论的研究背景及意义钢是经过热处理并且硬度大于50HRC的高碳钢或者合金钢，由合金含量高，因此它具有硬度大、强度高、热稳定性好、耐磨汽车产品中得到了广泛的应用，如汽车覆盖件模具（图 1-1）、但是，淬硬钢材质的塑性较差，切削时切削力较大且平顺性不的材料。覆盖件模具大多用淬硬钢材料制造而成，如果利用机床对大型冲压件模具进行加工，这不仅需要很高的技术而且加工质量还想出利用拼接工艺，这样可以对工件进行分段加工，这种加工本，又提高了效率。因此，很多大型模具多懫用镶块式不同硬而成，可以把镶块和模具单独加工，然后对加工好的镶块和模行精铣加工，在节约成本和提高效率的情况下来获得所要的型面

表面形貌,模具,表面形貌

铣削过程中的冲击载荷变化对表面形貌的影响展开素的淬硬钢拼接模具铣削加工表面形貌仿真模型，测，分析不同切削参数和影响因素下冲击振动对表试验来分析模型的准确性，并结合分形维数理论和研究铣削表面的加工质量。论文的研究内容对拼接中参数的选择具有参考价值。

示意图,刀具位置,示意图,球头铣刀

第2章铣削加工球头铣刀按照设定的参数和路径切凸起的微观形貌，球头铣刀切削刃以三向和行距方向次摆线的交汇处形成表面成了微观的表面形貌。首先，本章建立圆弧形拼接件建立了球头铣刀切削刃NURBS 曲面技术通过调整控制点来重2.1 铣削加工表面形貌形成过程铣削工件表面的过程中，残留高度个方向的共同作用产生了最后的表面形规则的微观表面形貌，因此我们要对这们控制表面残留高度以及提高加工质量

【参考文献】