难加工材料高速铣削切削力研究.pdf

两北-r业大学硕士学位论文攒要摘要难加工材料的切削加工具有切削力大、切削温度高、加工硬化倾向大、刀具磨损大等特点,不仅切削效率低,而且刀具寿命短,一直是切削加工中的难题。高速切削加工(High Speed Machining)能够在一定程度上改善难加工材料的切削加工性,所以难加工材料高速切削技术的研究也越来越为人们所重视。本论文选题针对“起落架高效数控加工系统研究”课题中切削参数优化的问题,对难加工材料高速铣削加工中的切削力进行了研究。本文主要研究难加工材料中高强度材料高速铣削加工中的切削力建模。首先介绍了高速切削加工难加工材料的特点,通过对高速切削机理的研究, 分析难加工材料高速切削加工的可行性。归纳了目前较为常用的切削力模型以及切削力建模方法,分析各种建模方法的特点,选择了适合本文研究的切削力建模方法。在此基础上建立切削力的解析模型,并建立切削力系数与切削参数间的关系模型,实现通过切削参数对切削力进行预测:将预测结果与试验结果进行对比, 验证分析模型的准确性以及实用性。通过与试验结果的对比,本文所建立的高速铣削切削力解析模型对切削过程中切削力的变化趋势预测较为准确;在切削力数值的预测方面,所建立的解析模型对切向切削力和径向切削力预测比较准确,而轴向切削力的预测误差较大;误差产生的主要原因是模型建立过程中的两次回归计算。切削力解析模型的建立实现了对切削过程中切削力的仿真计算。然后采用多因素正交试验方法设计并进行起落架材料300M超高强度钢的高速铣削力测试试验,使用最小二乘法等概率统计方法和回归分析原理建立难加工材料高速铣削加工中切削力的经验模型;根据试验结果分析切削参数对切削力的影响,为切削参数的优化以及选择提供理论基础。最后以建立的切削力经验模型为约束,对起落架典型部件铣削加工中的切削参数进行优化。优化的结果显示本文所建立的切削力经验模型能够更好地反映超高强度钢这种特殊的难加工材料的切削力特点,而且与传统的切削力公式相比。本文建立的切削力经验模型中的主要影响参数更少,更方便对切削力进行控制。关键词:高速铣削,难加工材料,3∞M超高强度钢,切削力,切削参数优化两北T业大学硕十学付论文 Abstract Abstract The∞a把marIy chamcteristics inthem扯hining ofdi街cult—to—machinematerials,such越 higtIc嘣ingforce,high cuningtemper咖re,work hardenin岛cu位ing abration oft00ls,卸d s0 These cha阳cterisrics,whjch maJ【ethemachjnjng materjals adi掰culty in cuning m∞hinin吕not only cau∞low efnci∞cy’b眦also伸duce t001s’ hj曲speed machining c柚improve themachinable聊b11ll柚ce -machine ma把rials,t11e 陀search on the tecIIIl0Iogy of high speed macllining djfncult-to—machine materials 船 incre髂ingly purpose oftIlis research t0stIldy thecutting fbrceinthehjgtl speed miIIing process ofdi稍cun舡machine rcIative wit}l optim{zation of the cu仕ingpammeters,which is柚important pan of task whkh named“research on high C machining systcm oflallding 1nthisthesis,we Iay our emphasis on themodel ofcuning f研ce ofdi衔cult-to—machine materials,铝pecially highs仃朗gh materials,i11 thehigh speed milling the in仃odu鲥∞oftI圮cham吲stics卸d c傩ing mcchanism o仆igll speed machining,we educe the fe舔ibility ofthellighspeed machining difficult-to-machinemater