微尺度銑削工藝參數(shù)研究.pdf

1、近年來隨著微小型零部件在航空航天、現(xiàn)代醫(yī)學、電子工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，微小型部件的結(jié)構(gòu)功能要求越來越高。在微細切削加工技術(shù)領(lǐng)域中，微尺度銑削技術(shù)由于加工精度高、效率高、三維加工能力強、適用工件材料范圍廣等特點，而成為微尺度加工的重要手段。
　　微尺度銑削是一個相對復雜的表面成形過程，銑削加工過程中銑刀的側(cè)刃與底刃同時參與切削，然而，銑刀的底刃銑削和側(cè)刃銑削是兩種完全不同的銑削方式，它們對零件表面質(zhì)量的影響也是有區(qū)別的。而

2、目前的研究中，幾乎沒有人將這兩種銑削方式分開研究。微尺度銑削研究最實際的目的，就是在高的切削效率下，獲得好的表面質(zhì)量，而零件的表面質(zhì)量又是由底刃銑削與側(cè)刃銑削共同決定。因此，針對微尺度銑削中側(cè)刃單獨銑削與底刃單獨銑削的作用機理進行研究具有重要的研究意義。
　　首先，對微尺度銑削分別構(gòu)建側(cè)刃單獨銑削、底刃單獨銑削的模型。其中，側(cè)刃微尺度銑削包含兩種工藝方式，當徑向切深大于等于刀具半徑時是一種工藝方式，當徑向切深小于刀具半徑時是另一種

3、工藝方式。運用有限元仿真軟件 DEFORM-3D對構(gòu)建的三維有限元模型進行側(cè)刃單獨銑削和底刃單獨銑削的研究分析，分析銑削力變化趨勢并得出能穩(wěn)定切削時的最小未變形切屑厚度，判定其銑削參數(shù)在最小未變形切屑厚度的臨界值。
　　其次，基于有限元分析結(jié)果的理論指導，在所研發(fā)的亞微米精度微細銑削機床3A-S100上，分別開展側(cè)刃單獨銑削、底刃單獨銑削的微尺度銑削試驗，找到微尺度銑削試驗?zāi)軌蜻_到最小未變形切屑厚度切削參數(shù)的臨界值，得出側(cè)刃單獨微

4、尺度銑削的表面質(zhì)量優(yōu)于底刃單獨微尺度銑削，側(cè)刃微尺度銑削比底刃微尺度銑削對表面質(zhì)量影響更大，并驗證對比仿真與試驗分別得出的達到最小未變形切屑厚度切削參數(shù)的臨界值。
　　最后，根據(jù)微尺度銑削單刃試驗研究得出最小未變形切屑厚度的臨界參數(shù)，設(shè)計并開展正交試驗進行優(yōu)化研究，以銑削力和表面粗糙度值為判定依據(jù)，分析試驗結(jié)果得出優(yōu)化的銑削參數(shù)。本課題獲得達到最小未變形切削厚度時的切削參數(shù)臨界值，通過正交試驗得到的優(yōu)化參數(shù)，對于微尺度銑削技術(shù)的后