基于响应曲面法的模具钢高速铣削切削力模型研究.pdf

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1、第6期组合机床与自动化加工技术No．62015年6月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJun．2015文章编号：1001—2265(2015)06—0024—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．06．007基于响应曲面法的模具钢高速铣削切削力模型研究谢英星(中山职业技术学院机电系，广东中山528404)摘要：通过设计切削试验，对模具钢3Cr2NiMo高速铣削过程进行研究，利用响应曲面法建立涂层刀具高速铣削模具钢3Cr2NiMo的铣削力预测模型，分析了不同切削参数对铣削力

2、的影响规律。结果表明：建立的铣削力预测模型与实测值吻合度高，可以用来预测和分析高速铣削模具钢材料3Cr2NiMo的切削力；轴向切削深度n。对径向分力F的影响最大，其次依次是主轴转速n、进给速度v，和径向切削深度0；为了减少切削力值，降低刀具的磨损和破损，宜采用较高的主轴转速和较小的轴向切削深度及较大的进给速度。关键词：响应曲面法；预测模型；切削参数中图分类号：TH162：TG54文献标识码：APredictionCuttingForceModelofHigh-speedMillingHardenedSteelbyResponseSurfaceMethodologyX

3、IEYing—xing(DepartmentofElectro—mechanicalEngineering，ZhongshanPloytechnicCollege，ZhongshanGuangdong528404，China)Abstract：Throughdesigningthecuttingexperiment，tostudyhigh—speedmillingprocessofhardenedsteel3Cr2NiMo，responsesurfacemethodisusedtoestablishmillingforcepredictionmodelofcoate

4、dtoolshigh—speedmillingsteel3Cr2NiMo，andanalyzedtheinfluenceofdifferentcuttingparametersonthemillingforce．Theresultsshowthatthemillingforcepredictionmodelhasahighdegreeofagreementwiththemeasuredvalues，andcanbeusedtoforecastandanalyzecuttingforceofhigh-speedmillinghardenedsteel3Cr2NiMo；

5、theeffectsofradialdepthofcuta口ontheradialforceFyisthelargest，secondlyfollowedspin—dierotatespeedn，feedratevlandradialcutdeptha；inordertoreducethecuttingforcevalue，andthusreducethetoolwearandbreakage，itshouldadopthigherspindlerotatespeed，smallaxialdepthofcutandhigherfeedrate．Keywords：re

6、sponsesurfacemethodology；predictionmodel；cuttingparameter国内外专家学者对于高速铣削模具钢的切削力理0引言论及其经验模型的建立进行了大量的试验研究，许多近年来由于机床装备制造业和先进切削刀具技术研究者遵循依靠单纯试验的方法研究切削力与单独切的进步，高速切削加工作为模具制造业中重要的一项削条件的关系，这需要耗费大量的试验过程和时间，增先进制造技术，得到了迅猛发展，该技术集高效率、高加了试验成本。但由此得出的切削力经验公式都非常精度、高质量、低能耗为其主要特征。在高速切削过程局限。而通过建模方法得到的切削力模型与真

7、实切削中，切削力是研究切削加工过程的一个重要的因素，切力情况存在较大的差异，预测的切削数据与真实数据削力的大小直接影响切削热的产生，进一步影响刀具失真度大。究其原因，切削力的产生与切削刀具、工件的磨损和破损、刀具的耐用度、加工表面的粗糙度、精材料、试验条件有直接的关系，必须通过对具体工件材度以及切削过程的系统振动等有直接的关系。因料真实切削试验获得的切削数据，借助统计分析方法此，在高速加工编程时，研究切削力的变化有助于设置和计算工具软件才能获取较为真实的切削力模型。合理的切削参数，借以提高刀具的使用寿命和加工质3Cr2NiMo钢是经过预硬处理的高级塑料模具钢，量