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基于微小型铣床的微细铣削加工试验研究

作　者: 谭亚明
导　师: 梁迎春
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 微小型铣床微细铣削切削力
分类号: TG54
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 423次
引　用: 4次
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内容摘要

随着民用和国防等众多领域对微小型化产品需求的不断增加,人们开始越来越关注微小零件的设计与加工问题。微细铣削加工技术在制造复杂三维几何形状微小零件中具有重要的作用。然而,目前许多由金属材料制成的三维微小零件都是在常规尺寸的超精密机床上加工而成的,这些机床成本高、效率低、能耗大、主轴转速相对较低,微小型机床的诞生就是为了解决这些问题。微小型机床不仅有助于提高空间利用率和降低成本;而且由于惯性减小,从而容易达到高速加工和高精度运动控制。本文采用哈尔滨工业大学精密工程所自行研制的微小加工设备,在实验的基础上研究了微细铣削铝合金时切削工艺参数以及走刀方式对切削力的影响。首先采用单因素方法,考察悬伸量以及不同铣削方式对切削力的影响。铣削方式中分侧铣和槽铣两种情况,分别研究主轴转速、轴向切削深度、每齿进给量对切削力的影响,并且对切削力信号做频谱分析,由此获得各个因素对切削力的影响规律。其次采用正交实验方法,研究各个参数下切削力的影响程度。分侧铣和槽铣两种情况,侧铣时采用主轴转速、轴向切削深度、每齿进给量和顺逆铣四个因素四水平进行试验,槽铣时采用主轴转速、轴向切削深度、每齿进给量因素四水平试验;并通过建立了槽铣时切削力的经验公式,实现了槽铣一定条件下对铣削力的预测。最后,通过铣削工艺试验,分析了圆弧走刀方式和拐角走刀方式对切削力影响,并结合理论推导,对拐角走刀方式进行了切削路径的优化。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-15
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 课题的来源及研究的意义  9
  1.3 国内外微小型机床及微细铣削技术的研究和发展现状  9-14
    1.3.1 国内外微小型机床的研究状况  9-12
    1.3.2 国内外微细铣削技术的研究状况  12-14
  1.4 课题主要研究内容  14-15
第2章微细铣削铝的试验条件  15-22
  2.1 试验条件  15-20
    2.1.1 试验机床  15-20
    2.1.2 其它试验设备  20
  2.2 试验方案  20-22
第3章微细铣削铝切削力的研究  22-52
  3.1 切削力的基本特征  23-24
  3.2 主轴转速的确定  24-25
  3.3 刀具悬伸量对切削力的影响  25-28
    3.3.1 切削力大小分析  26-27
    3.3.2 切削力频域分析  27-28
  3.4 侧铣情况下各个参数对切削力的影响  28-43
    3.4.1 侧铣主轴转速对切削力的影响  29-33
    3.4.2 侧铣轴向切深对切削力的影响  33-37
    3.4.3 侧铣径向切深对切削力的影响  37-40
    3.4.4 侧铣每齿进给量对切削力的影响  40-43
  3.5 槽铣情况下各个参数对切削力的影响  43-51
    3.5.1 槽铣主轴转速对切削力的影响  43-46
    3.5.2 槽铣轴向切深对切削力的影响  46-48
    3.5.3 槽铣每齿进给量对切削力的影响  48-51
  3.6 本章小结  51-52
第4章切削力正交及工艺试验  52-65
  4.1 切削力正交实验  52-56
    4.1.1 实验方案  52
    4.1.2 侧铣正交实验  52-54
    4.1.3 槽铣正交实验  54-56
  4.2 切削力工艺试验  56-63
    4.2.1 圆弧走刀对切削力的影响  57-58
    4.2.2 拐角走刀对切削力的影响  58-63
  4.3 工件加工验证  63-64
  4.4 本章小结  64-65
结论  65-66
参考文献  66-70
附录  70-71
哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明  71
哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书  71
哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理  71-72
致谢  72

基于微小型铣床的微细铣削加工试验研究

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