顺逆铣对表面粗糙度影响的轨迹包络几何分析和实验验证-论文.pdf

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1、工艺与检测砌n0109yand嘲顺逆铣对表面粗糙度影响的轨迹包络几何分析和实验验证+李玉炜①②孙友松①(①广东工业大学，广东广州510075；(爹深圳职业技术学院，广东深圳518055)摘要：通过对立铣刀侧铣平面、凸凹曲面的轨迹包络几何分析得到：逆铣加工得到的表面粗糙度优于顺铣，通过实验也证实了在某些情况下，逆铣加工得到的表面粗糙度要优于顺铣。关键词：顺铣；逆铣；表面粗糙度；立铣刀；平面；凸凹曲面；轨迹包络中图分类号：THl61文献标识码：ATheOreticaIanaIysisandexper．mentalver．fiCatiOnthatinfluenCefaCtOrSOfc¨mbm川in

2、aandcOnven“OnaIm¨¨ngOnsurfaCerOuahneSSUYuwei④②。SUNYousong①(①GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510075，CHN；(④ShenzhenPolytechnic，Shenzhen518055，CHN)Abstract：Basedongeometricanalysis，thesurfaceroughnessoftheconVentionalmillingisbetterthanthesud’acemughnessoftheclimb．Undercertainconditions，thisr

3、esulthasbeenVerifiedbyexperiment．Keywords：climbmilling；conventionalmilling；surfaceroughness；endmillingcutter；plane；convexarcsudhce；trackenVelope影响曲面零件表面粗糙度的因素很多，如零件的1立铣刀侧铣(顺、逆)平面对表面粗糙度影材料、刀柄和刀具的让刀、刀具材料和偏心、铣削加工响的几何包络分析参数、机床的性能、顺逆铣等。国内外很多学者针对曲面铣削从铣削机理、切削力、刀具误差、表面粗糙度、加顺铣和逆铣是在生产实践中经常采用的两种铣削工参数、误差补偿等方面进

4、行了深入的研究，如赵晓方法，顺铣时切削点的切削速度方向在进给方向上的明¨o等对三、四、五轴铣削表面形貌的仿真做了深人分量F2与进给速度厂方向一致，逆铣则相反，如图1的研究，但关于顺、逆铣对表面粗糙度的不同影响，研所示。究相对较少；也有些研究者认为，顺、逆铣对表面粗糙度的影响基本相同，可以忽略不计，如西工大的谭刚心1等；工业界普遍认为，粗加工采用逆铣较好，精加工采用顺铣较好，顺铣得到的表面粗糙度好；郭宝世篷珍_1发现，在数控铣削加工中，逆铣的表面粗糙度值顺铣逆铣要小于顺铣的表面粗糙度值，但他认为，顺、逆铣对表图1顾、逆铣面粗糙度的影响属于非几何因素。本文从几何包络的1．1平面顺铣的进给残留高度

5、角度，建立了立铣刀顺、逆铣侧铣平面和凸凹曲面的表面最大残留高度数学模型，提出了能够得到较好表面如图2所示，圆柱立铣刀4个齿A、B、C、D，一面绕粗糙度的加工方法。着0点以n转速旋转，同时刀具以，的进给速度沿x轴$粤港关键领域重点突破项目(佛山专项200622)；深圳市科技局技术项目(2l“l(302004)超吨碜；’等z⋯等_平帚口等删Mmlogyand瑚Z艺与检测负方向移动，根据点的速度合成定理，每个点的线速度为旋转角速度和进给速度的合成，这样每个齿的运动轨迹是一个摆线。以刀具中心为坐标原点，建立坐标系。同样，得到逆铣时A点的轨迹曲线方程为：图2平面厩钪r‘苗打81一(＼4-r，)B点在z

6、和y方向的线速度为：【y^爿∞8酉．厂1Tnr仇·，z￡B点的轨迹曲线方程为：r一南+万∞一(1)r扣s等㈤卜一万81n万把式(1)对￡进行积分，得到B点的运动轨迹方【％爿81n丽程为：求A、B两轨迹曲线的交点，得到残留高度值^。．厅盯m2立铣刀加工凸、凹圆弧。顺、逆铣对粗糙度影r奇m08万(2)响的几何推导和实验验证【yB爿8m丽2．1凸圆弧顺铣的进给残留高度其轨迹图如图3所示。圆柱立铣刀／的进给速度沿X轴正方向绕半径为p的凸圆弧滚动，以刀具中心D为坐标原点，以厂方向为x轴正方向，建立坐标系，如图5所示。y曰c氏≯“，～Dn；谭迅扬图3平面顾铣时B点轨迹A点在z和y方向合成的线速度为：同样

7、，得到C点的运动轨迹方程为：，l扎一葡厅吖8．1n订万m降卜舌cions击匆一署一co静s署署㈤?(3)把式(6)对￡进行积分，解积分得到A点的轨迹曲【)，c一阳05丽线方程为：求曰、c两轨迹曲线的交点，得到残留高度值危。1．2平面逆铣的进给残留高度r毗os署邯+r)渤击如图4所示，以刀具中心D为坐标原点，以，进给㈩@向为X轴糌正向，建立坐标系。【n一(p+r)+rsin署+(p+r)cos赤瓷矿zuIq年幂