拐角高速铣削切削力正交试验研究.pdf

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1、试验研究现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2013年第2期拐角高速铣削切削力正交试验研究+吴世雄，钟文斌，栾陆杰，李开柱(广东工业大学机电工程学院，广州510006)摘要：对DMU60T高速加工中心加工P20模具钢时的150、45。和750拐角高速铣削切削力进行正交试验研究。绘制了单因素趋势图，运用单因素极差分析法分析了拐角切削力与切削参数(轴向切深％、径向切深口。迸给速度^主轴转速n)的关系，优化了拐角高速铣削参数。试验表明：轴向切深和进给速度是影响拐角切削力的主要因素，主轴转速和径向切深是次要因素。关键词：拐角；高速铣削；切

2、削力；正交试验中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1671—-3133(2013)02—0006—03Researchoncornermillingforceinhi【ghspeedmillingbasedonorthogonalexperimentWuShixiong，ZhongWenbin，LuanLujie，LiKaizhu(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：Comercutt

3、ingforcetestat150、450and75。hasbeenconductedtostudythecomercuttingforceofP20diesteelinhighspeedmilling．Relationshipbetweencomercuttingfo．rceandcuttingparameterswhichincludeaxialcuttingdepth，radialwidth，feedspIeedandspindlespeedhavebeenanalysed．Thenoptimizedcuttingparametersforcomermilling

4、havebeenpro-posed．Theexperimentshowsthattheamountofaxialcuttingdepthandfeedspeedalethemainfactorsaffectingmillingforceandtheradialcuttingwidthandspindlespeedaresecondaryforemillingforce．Keywords：comer；highspeedmilling；cuttingforce；orthogonalexperiment0引言高速铣削由于具有较高的金属切除率、工件受热影响小和工件表面质量好等优

5、点而广泛应用于航空宇航制造、汽车模具和纺织机械等领域。在高速铣削过程中，经常会遇到很多呈现多样化和不规则的尖角、圆角或钝角等大小、角度不同的过渡连接，它们可能出现在平面、斜面或自由曲面之上，这些过渡连接统称为拐角。国内外很多学者对高速铣削切削力H刮进行了研究，但对拐角切削力的研究还很少见。本文采用正交试验的手段进行高速铣削拐角铣削力的研究，分析出铣削参数与铣削力的关系，进而提出优化的拐角铣削工艺参数[3圳，为实际生产提供参考依据。在科学研究中，常常需要研究多个因子对试验指6·国家自然科学基金项目(50905034)标值的效应。正交试验[5引能够有效解决因试验因素较多而产

6、生的多因素完全实施方案规模过大的矛盾。所以正交试验设计可以达到节省人力、财力，提高试验效率的目的。1正交试验1．1试验条件试验设备为DMU60T高速加工中心，数控系统为海德汉ITNC530，主轴功率为45kW，主轴转速范围为0—24000r／rain。试验材料为P20模具钢(国内钢号3Cr2Mo)，硬度为30HRC。试验刀具选择Hanso圆柱直柄平底铣刀，TiSiN涂层，直径为妒lilln，4刃，刀具悬伸量为20mm，铣削方式为顺铣，高压空气冷却。吴世雄，等：拐角高速铣削切削力正交试验研究2013年第2期I．2试验方案设计在拐角高速铣削过程中，影响切削力的因素主要有轴向

7、切深D小径向切深口n进给速度厂及主轴转速n。为了简化试验方案，提高试验效率，结合生产现场切削参数，设计L16(44)正交试验，拐角分别设置为15。、450和750。正交试验因素水平表见表1。2试验结果与分析拐角高速铣削切削力正交试验方案及结果如表2所示。表2中括号内的数值为水平值。表1正交试验因素水平表．一试验因素7。、。ap／mmn／(r·rain一1)f／(mm·rain一1)口。／nun10．08160008001．220．118000l0001．430．1220000l2001．640．1422000l4001．8优水平判断和极差