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随着生物医疗、国防科技、航空航天领域的高速发展,各领域对大量微小型高精密零件的加工表面质量要求越来越高。微细铣削加工中,毛刺的存在成为影响微小型零件加工质量和加工效率的关键因素之一,如何减小或抑制毛刺成为机械加工中最难解决的问题之一。毛刺的形成过程是一个非常复杂的非线性塑性变形过程,影响其成因的因素有很多,其中,在机械加工过程中两个最主要的影响因素是在铣削加工中选取的铣削参数及铣削加工工艺。因此,为了更好的减小或抑制微细铣削过程中毛刺的产生,本文首先以黄铜及不锈钢两种金属材料为研究对象,以铣削力和毛刺宽度作为分析指标,对影响毛刺尺寸的四个关键铣削参数因素,即轴向切深ap(背吃刀量)、每齿进给量fz、主轴转速n和径向切深ae(侧吃刀量)进行了单因素仿真、微细铣削试验、正交试验及铣削工艺研究。单因素试验结果分析表明:在沟槽顶部的顺铣侧毛刺尺寸大于逆铣侧毛刺尺寸。其次,利用单因素试验结果分析获得的各铣削参数作为正交试验水平选择的依据开展正交试验。微细铣削黄铜正交试验结果表明:当铣削参数轴向切深ap为78μm、每齿进给量fz为1.5μm/z、n为78000min-1、径向切深ae为390μm时,沟槽顶部毛刺尺寸最小;四个关键影响因素对毛刺尺寸影响程度由大到小依次是:n、ap、ae、fz。不锈钢正交试验结果表明:当铣削参数即轴向切深ap为45μm、每齿进给量fz为1.0μm/z、n为48000 min-1、径向切深ae为200μm时,可以获得最小尺寸的槽顶毛刺;对槽顶毛刺尺寸影响程度由大到小依次是ap、n、ae、fz。正交优化试验中,由于用优化参数铣削的微沟槽还存在较大尺寸的毛刺,本文采用后处理加工方法做进一步毛刺消除研究。结果表明:径向切深为500μm时,后处理去毛刺效果最好,而且后处理工艺可以在正交优化毛刺尺寸的结果上进一步明显减小毛刺尺寸。对单因素试验、正交试验、正交优化试验、后处理试验结果的毛刺平均宽度进行分析,黄铜材料毛刺平均宽度在单因素、正交试验、正交优化试验、后处理试验中分别为209.27μm、77.79μm、55.31μm、19.91μm;不锈钢材料毛刺平均宽度在单因素试验、正交试验、正交优化试验、后处理试验中分别为362.37μm、213.79μm、127.31μm、23.91μm。毛刺宽度尺寸在单因素试验、正交试验、正交优化试验、后处理试验中依次得到明显减小。本文研究结果不仅可以为今后微沟槽的铣削提供理论指导,还可以为加工具有微小型几何特征零件去除毛刺时,走刀工艺的选择提供有效的指导方法,对微细铣削中降低毛刺尺度具有一定的理论意义和参考价值。