基于硬銑削的多信號(hào)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究.pdf

1、目前，在模具、航空以及汽車(chē)領(lǐng)域制造的零件很大一部分需要經(jīng)過(guò)淬火硬化，硬度達(dá)到HRC55以上，淬火之后都有一定程度的變形，需要進(jìn)一步加工修正，通常這種淬硬鋼只能磨削。隨著現(xiàn)代加工技術(shù)的發(fā)展及超硬刀具材料的出現(xiàn)，以銑代磨、以銑削代替EDM（Electrical Discharge Machining）的新型加工方式進(jìn)行高效經(jīng)濟(jì)的銑削加工已成為可能，并在生產(chǎn)中取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。硬銑削是指銑削硬度超過(guò)56HRC或者強(qiáng)度Rm超過(guò)2000牛頓每

2、平方毫米的鋼鐵材料，不但使加工周期大為縮短，而且加工質(zhì)量得到了可靠保證。同時(shí)，硬銑削還具備減少工件材料微結(jié)構(gòu)變更、表面顯微硬度無(wú)明顯上升，以及提高疲勞強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。而硬銑削加工缺點(diǎn)也很明顯，即刀具壽命會(huì)急劇下降，磨損破損風(fēng)險(xiǎn)變大。因此，對(duì)硬銑削加工過(guò)程進(jìn)行多信號(hào)監(jiān)測(cè)與分析，實(shí)時(shí)掌握并控制加工進(jìn)程中的狀態(tài)就顯得尤為重要。這樣就可以做到及時(shí)換刀，避免影響加工工件的精度，甚至造成不可挽回的破壞。本文即圍繞硬銑削加工展開(kāi)了一系列的試驗(yàn)研究工作。<

3、br>　　首先，建立一套基于虛擬儀器的信號(hào)采集系統(tǒng)，采集淬硬鋼的硬銑削加工過(guò)程中的聲發(fā)射、振動(dòng)和溫度信號(hào)，采用小波變換、小波包變換和希爾伯特變換等方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，并提取能反映硬銑削加工過(guò)程特征的規(guī)律，從而優(yōu)化工藝參數(shù)，保證加工質(zhì)量。本文選取T10A和Cr12MoV兩種不同的工件材料，而且每種工件材料包括HRC57和HRC21兩種不同的硬度，通過(guò)大量試驗(yàn)，從不同角度對(duì)硬銑削加工過(guò)程進(jìn)行對(duì)比分析，提取有用的結(jié)論。
　　然后，利用一

4、套以電液數(shù)字閥為中心的模糊控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)將根據(jù)切削溫度的改變而自適應(yīng)地調(diào)整噴嘴的切削液流量，保證銑削過(guò)程中的切削溫度維持在某一個(gè)給定的范圍內(nèi)，從而達(dá)到對(duì)硬銑削加工過(guò)程的切削溫度實(shí)現(xiàn)模糊控制的效果。
　　最后，進(jìn)行電解輔助硬銑削和導(dǎo)電加熱硬銑削可行性試驗(yàn)研究。將電解加工運(yùn)用到硬銑削加工中，即在銑削過(guò)程中，將刀具與工件分別通電，加以電解液，實(shí)現(xiàn)銑削加工與電解加工同時(shí)進(jìn)行；導(dǎo)電加熱硬銑削試驗(yàn)是在銑削過(guò)程中，通過(guò)將刀具與工件通電，利用熱