泵類零件加工刀具切削性能評價方法研究.pdf

1、長期以來，泵行業(yè)主要產(chǎn)品中，關(guān)鍵零部件葉輪的制造技術(shù)和加工精度直接影響到泵的水力性能和運(yùn)行穩(wěn)定性。大多數(shù)泵產(chǎn)品的葉輪都屬于壁薄零件，加工過程中切削力、切削溫度等對加工效率和加工精度有著直接的影響。這些問題嚴(yán)重制約泵類復(fù)雜曲面薄壁類零件高性能加工的健康發(fā)展。本文是在上述問題的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)階段泵類薄壁零件的研究進(jìn)展，通過對泵類零件加工過程中銑削用量和刀具幾何角度對切削力、切削溫度影響的研究，分析切削機(jī)理及其對刀具切削性能和使用壽命的影響，

2、為泵的設(shè)計和制造提供一些參考。
　　在對泵類薄壁零件加工特點(diǎn)和性能進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上，選擇出具體合理的加工方式、刀具（包括材料、幾何角度、齒數(shù)等）以及銑削用量，建立三維切削試驗有限元模型，模擬加工過程。采用在求解過程中能夠根據(jù)數(shù)值解的特性自動調(diào)整網(wǎng)格大小的自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)和網(wǎng)格重劃分技術(shù)對仿真試驗進(jìn)行設(shè)置，模擬切削過程。針對銑削用量和刀具幾何角度采用單因素法，分別研究其對切削力和切削溫度的影響規(guī)律及其產(chǎn)生原因。在單因素仿真分析的基

3、礎(chǔ)上，分別建立刀具幾何角度對切削溫度影響和銑削用量對切削力影響的非線性方程，運(yùn)用回歸分析法求出方程中的未知量，進(jìn)而得出所需經(jīng)驗公式。借助數(shù)控加工中心、電荷放大器和KISTLER測力儀等裝置進(jìn)行實驗，對仿真方案的可行性和所得切削力經(jīng)驗公式的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗證。
　　結(jié)果表明：仿真試驗所得結(jié)果與切削實驗結(jié)果有較好的一致性；所建立的經(jīng)驗公式，揭示了球頭銑刀高速銑削泵類薄壁零件時的刀具切削性能；表明了此方法的可行性和實用性，為泵類薄壁零件的設(shè)