【摘 要】
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插铣加工过程可以实现粗加工以及半精加工,是能够实现最有效的金属高切削率的方法之一。在航天、精密机械、造船工业和模具制造业等行业中插铣加工法迅速发展并得到了非常广
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插铣加工过程可以实现粗加工以及半精加工,是能够实现最有效的金属高切削率的方法之一。在航天、精密机械、造船工业和模具制造业等行业中插铣加工法迅速发展并得到了非常广泛的应用。本文以水轮机的水斗不锈钢材料Cr13为实验材料研究了插铣加工过程。首先,阐述了插铣加工特点以及工作方式,概括分析了插铣加工法在国内外的研究现状及研究过程中所存在的缺点与不足。根据插铣加工法的机理,主要进行铣削力的研究,把插铣刀具的切削刃和转动角度分解成各个微元即微小单元,获得了插铣加工过程中的瞬时铣削力模型及平均铣削力模型。应用MATLAB编程仿真软件计算出了铣削力模型的最大值,为后续的实验验证做好了理论基础。其次,简单介绍了DEFORM仿真软件的结构、材料库、流程等模块,针对水斗不锈钢材料Cr13工件材料进行了插铣刀具的刀体和刀片材料的选择。插铣刀具几何参数设定及三维模型的绘制,应用模型简化原则在DEFORM-3D软件中建立仿真模型进行模拟加工,通过后处理分析获得铣削力、铣削温度和刀具应力等因素及通过ANSYS的静力分析获得了插铣刀的变形量及模态。最后,阐述了实验条件及实验方案,确定了实验加工设备及实验采用分析方式。通过考虑插铣振动对插铣加工过程铣削厚度的影响,对平均理论铣削力模型进行了改进。应用插铣加工实验获得了三组实验数据并进行了实验验证插铣加工平均铣削力理论模型、DEFORM-3D铣削仿真获得的仿真铣削力,改进的铣削力理论模型,实现了对插铣加工过程铣削力的预测。
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