CVD涂层刀具高速铣削大理石切削力研究.pdf

涂层刀具高速铣削大理石切削力研究
闫海鹏吴玉厚宗宇鹏
沈阳建筑大学机械工程学院,辽宁沈阳
摘要:选定切削参数切削速度、进给速度、切削深度设计正交试验。进行氮化钛涂层刀具高速铣
削大理石切削力试验,利用测力仪测出各组试验的切削力信号图,分析信号图特征得出切削力值,
并记录各组切削力试验结果。分析单一切削参数切削速度、进给速度,切削深度对切削力变化
的影响规律。采用最小二乘法原理对切削力经验公式回归系数进行参数估计,并对经验公式进行
相关性检验,检验结果表明显著性很高。最终通过试验结果得出:切削力随着进给速度和切削深度
的增加而增大,随着切削速度的增加而减小;并且切削深度对切削力影响最大。切削速度次之,进给
速度对切削力的影响最小。
关键词:涂层刀具;大理石;切削力;切削参数;最小二乘法
中图分类号:.: 文献标识码:

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天然大理石——汉白玉具有耐磨性好、硬度高、强文献比较分析了和陶瓷刀具对淬硬模
度高等特点,被广泛应用于建筑行业等领域,但是该材具钢高速切削时切削力的变化规律,得出了
料的韧性比较差,切除过程与金属材料的切除过程有采用刀具切削时拥有较小的切削力。文献
所不同,其切削层的切除是通过断裂破碎而成为切屑利用神经网络建立涂层硬质合金立铣刀加工
的,因此,在稳定铣削阶段切削力变化并不稳定⋯。
钢时影响切削力变化模型,并用网络预测
作为高速铣削天然大理石机理的研究重点之一,
结果与实际数据比较分析了切削力的变化规律。
切削力的测量、切削力数值的处理并不是一个简单的
本文通过氮化钛涂层刀具高速铣削大理石
过程,切削过程中机床的振动、刀具的磨损以及切削热
试验,研究切削力随着切削参数切削速度、进给速
的变化等都会影响到切削力的变化,因此基于现场真
度、切削深度的变化规律,详细分析了各切削参数
实数据的统计回归数学模型则成为准确性较好的高速
切削力研究方法¨。在高速铣削条件下,研究切削对切削力变化规律的影响,建立了切削力与切削参
参数对切削力变化规律的影响,对于改善大理石表面数之间的数学预测模型,并对预测模型进行显著性
加工质量,延长刀具使用寿命等有重大意义。检验。
国家自然科学基金资助项目;辽宁省自然科学基金项目;教育部创新团队计划
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、、,进给速度、、、不大,不影响正常试验及切削力的测量;点之后为刀
/,总共组试验。具接触工件到稳定切削的动态过程,切削力信号线上
将天然大理石试件固定在测力仪上,如图所示, 下大幅度波动,这是由于大理石为硬脆性材料,切屑类
将编制好的代码输入到数控机床中,进行大理石型以崩碎切屑为主,切削刃刚与工件接触到将切屑切
切削试验,保存好切削力信号。切削力测量结果如表除这阶段是切削力迅速增大,切削力信号表现为从波
所示。谷上升到波峰;当刀具前方材料被切下后,刀具发生局
部空切,切削力迅速减小,切削力信号表现为从波峰下
降到波谷,刀具继续进给,以上两个过程交替循环发
生,直至切削层被完全切除;日点为刀具完成切削离开
工件