无模砂型高效加工空心立铣刀模块化设计.pdf

《无模砂型高效加工空心立铣刀模块化设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第8期机械设计与制造2015年8月MachineryDesign&Manufacture193无模砂型高效加工空心立铣刀模块化设计单忠德，赵洪锋1,27刘丰t，李艳征(1．机械科学研究总院先进成形技术与装备国家重点实验室，北京100083；2．北京科技大学机械工程学院，北京100083)摘要：数字化无模砂型加工技术采用干式切削，导致加工过程中砂屑不易及时排除。为了解决这一问题，并满足无模砂型高效加工对立铣刀的柔性和可靠性需求，提出了一种气动排砂空心立铣刀；然后，对空心立铣刀结构进行了模块化设计，并结合有限元法对关键连接结构进行了模拟分析；最后

2、，对空心立铣刀进行了加工制造验证，并与传统立铣刀进行了无模化砂型加工对比。研究表明：采用模块化方法设计空心立铣刀是可行的，该空心立铣刀能够有效解决砂型干式切削排屑问题，提高无模砂型加工效率。关键词：无模铸造；砂型；干式切削；空心立铣刀；模块化设计；有限元中图分类号：TH16；TG714文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)08—0193—04ModularDesignofHollowMillforPatternlessSandMoldHigh—EfficIencyMachiningSHANZhofig-de，ZHAOHong—

3、feng一，LIUFeng，LIYan-zheng(1．StateKeyLaboratoryofAdvancedFormingTechnologyandEquipment，ChinaAcademyofMachineryScienceTechnology，Beijing100083，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：Digitalpatternlesssandmold

4、processtechnologyadoptsdrycuttingmethodThisleadstothedifficultytoremovethesandchipstimedunngmillingS021~mold．Tosolvetheproblemandmeetthedemandofflexibilityandreliabilityofpatternlessso1．T1moldmachiningcutter，aaerodynamicallyassistedsandchipsdischarginghollowendmillingcutter

5、∞proposedThen，structuraldesignofhollowmillingcutterwasaccomplishedusingmodulardesignmethodanditsmainjunctionstructurewasanalyzedwithfiniteelementmethod．Intheend，sandmoldmachiningverifcationusingthehollowendmillandtheconventionalendmillWasprovided．Theresuhsshow，modulardesig~

6、methodintegratedwithfiniteelementanalysispracticable，andthatthehollowendmillhassolvedtheproblemofsandchipsremovalduringmachiningsandmoldsbydrycuttingandCanimprovetheprocessinge~wiencyofsandmold．KeyWords：PatternlessCasl~tg；SandMold；DryCutting；HoHowendMill；ModularDesign；Finit

7、eElement1引言无模铸型加工由于采用的切削加工方式是干式切削，砂型加工过程中的排砂问题成为阻碍该技术发展和应用的一道屏障。与传统铸造相比，基于去除加工原理的数字化无模精密砂切削加工的无模铸型大多数为型腔，而在型腔铣削过程不易排出型快速铸造技术，不仅无需木模，砂型模具材料易得且可回收利的废砂就会在已加工中的型腔中积累，阻碍刀具运动，加剧刀具用，可节省大量资源，而且造型速度快，是一种环保高效的铸型制磨损，影响加工精度，甚至损害已加工砂型或机床。因而在加工过造技术，是铸造领域的一次科技革命。因此，无模砂型切削加工技程中，需要人工辅助排屑，甚至

8、需要停机排屑。排屑问题，影响了术已经成为国内外无模铸造领域研究的热点[1]。在国外，德国、英国和意大利等对无模砂型加工技术进行了研究和应用。在中国，砂型的高精高效加