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毕业论文:四刃平头立铣刀参数之间的相互影响关系

发表时间:2013/9/15 20:20:52
目录/提纲:……
4、圆周第一刃刃带宽…………圆周刃后角具有的宽度
6、容屑槽…………容纳切屑的地方,也叫作排屑槽
7、底刃…………指刀具端面的切削刃
8、底刃前角…………底刃前刀面与轴线的夹角
9、底刃后角…………指在底刃上的第一后角
10、底刃第二后角…………指在底刃上的第二后角
……

毕 业 论 文
(科 学 研 究 报 告)
题 目
四刃平头立铣刀参数之间的相互影响关系


摘要

立铣刀作为外形复杂的回转类型刀具,与数控机床或加工中心配合可以实现高效率、高质量的加工,其在航空航天、汽车、船舶制造工业等制造领域应用广泛。研究有关工具磨床加工立铣刀过程中,立铣刀各个参数之间的关系,有助于生产者更好的、更直观的理解立铣刀各个参数之间的关系,能够降低立铣刀加工成本、缩短加工周期。

本文是基于ANCA的G*7机床,通过I Grind 模拟软件研究整体硬质合金立铣刀的刃径、圆周前角、芯径之间的联系,通过更改三者各自的控制参数,收集数据并分析后得出它们潜在的关系,并结合实际加工中收集的数据分析比较。

本文的研究在金鹭特种合金有限公司内并在其支持配合下顺利完成,通过这次研究的结果,希望以最直观的图表来反映出各个参数直接的相互联系,让现场的生产者更好的认识理解铣刀的各个参数,并希望能够对他们模拟、调机以及生产过程中的调控起到帮助。



关键字:立铣刀、刃径、圆周前角、芯径

ABSTRACT

As the comple* rotary shaped cutting tools, end mill coordinate with numerical control machine or machining center can achieve high efficiency and high quality processing. Its widely applied in the fields of aeronautics and astronautics, automobile, shipbuilding and other manufacturing. Researching the design theory of end mill, synthesizing vario
……(新文秘网https://www.wm114.cn省略1318字,正式会员可完整阅读)…… 
1 刀具介绍 6

2.2 砂轮概述 7

2.3 ANCA数控工具磨床 8

2.5 模拟实验加工过程 11

2.5.1 I Grind软件介绍 11

2.5.2 仿真分析参数的选择 12

2.5.3 参数间理论分析 12

2.5.4 参数测量方法 13

2.5.5 数据收集与分析 14

第三章 实际加工数据收集与分析 24

3.1 实验目的 24

3.2 实验准备过程 24

3.3 数据收集分析 24

第四章 实验结论与展望 28

2.1 实验结论 28

2.2 展望 28

致谢 29

参考文献 30



第一章 绪论
1.1铣刀
1.1.1 铣刀介绍
铣刀,是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。圆周面及底部带有切削刃的柄式铣刀为立铣刀。铣刀切削部分材料的基本要求:

1)高硬度和耐磨性:在常温下,切削部分材料必须具备足够的硬度才能切入工件;具有高的耐磨性,刀具才不磨损,延长使用寿命。

2)好的耐热性:刀具在切削过程中会产生大量的热量,尤其是在切削速度较高时,温度会很高,因此,刀具材料应具备好的耐热性,既在高温下仍能保持较高的硬度,有能继续进行切削的性能,这种具有高温硬度的性质,又称为热硬性或红硬性。

3)高的强度和好的韧性:在切削过程中,刀具要承受很大的冲击力,所以刀具材料要具有较高的强度,否则易断裂和损坏。由于铣刀会受到冲击和振动,因此,铣刀材料还应具备好的韧性,才不易崩刃,碎裂。

1.1.2铣刀常用材料 )
1)高速工具钢(简称高速钢,锋钢等),分通用和特殊用途高速钢两种。 其具有以下特点:

a、合金元素钨、铬、钼、钒的含量较高,淬火硬度可达HRC62—70。在6000C高温下, 仍能保持较高的硬度。

b、刃口强度和韧性好,抗振性强,能用于制造切削速度一般的刀具,对于钢性较差的机床,采用高速钢铣刀,仍能顺利切削。

c、工艺性能好,锻造、加工和刃磨都比较容易,还可以制造形状较复杂的刀具。

d、与硬质合金材料相比,仍有硬度较低,红硬性和耐磨性较差等缺点。

(2)硬质合金:是金属碳化物、碳化钨、碳化钛和以钴为主的金属粘结剂经粉未冶金工艺制造而成的。其主要特点如下: 能耐高温,在800—10000℃左右仍能保持良好的切削性能,切削时可选用比高速钢高4—8倍的切削速度。 常温硬度高,耐磨性好。抗弯强度低,冲击韧性差,刀刃不易磨的很锋利。

1.1.3铣刀常用的硬质合金材料
1)钨钴类硬质合金(YG):常用牌号YG3、YG6、YG8,其中数字表示含钴量的百分率,含钴量愈多,韧性愈好,愈耐冲击和振动,但会降低硬度和耐磨性。因此,该合金适用于切削铸铁及有色金属,还可以用来切削冲击性大的毛坯和经淬火的钢件和不锈钢件。

2)钛钴类硬质合金(YT) :常用牌号有YT5、YT15、YT30,数字表示碳化钛的百分率。硬质合金含碳化钛以后,能提高钢的粘结温度,减小磨擦系数,并能使硬度和耐磨性略有提高,但降低了抗弯强度和韧性,使性质变脆,因此,该类合金适应切削钢类零件。 *#z*YR\1Sk

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1.2数控工具磨床
1.2.1数控工具磨床概述
随着现代制造技术的发展,对高精度特型刀具的品种和数量的需求越来越大,刀具的刃形也越来越复杂。由于这类刀具刃形复杂,采用普通工具磨床和传统工艺方法来制造很难实现【5】。为了适应这些复杂的生产要求,工具磨床从机械结构的传动配合控制到当今的CNC技术的应用,从烦琐的刃形手工修磨到当今的五轴联动数控磨削。

工具磨床自1889年美国辛辛那提公司开始制造以来,发展一直比较缓慢【6】。直至上世纪70~80年代,为了适应刀具、模具及切削加工的要求,以及全球制造业的发展,刀具刃磨才受到极大重视,工具磨床进入一个快速发展阶段。进入21世纪后,刀具的要求不仅在需求量上急剧上升,而且刃形复杂、精密度高的刃具要求也日益增多。高精度合金刀具的出现和广泛应用,将数控工具磨床推到刀具制造的最前沿,也改变了传统的磨削工艺过程。

1.2.2数控工具磨床特点
1)在数控系统方面,系统一般都采用通用数控系统的基本功能;在此基础上,集成了刀具磨削加工编程软件,直接在CNC系统上一图形菜单方式输入被磨刀具的结构尺寸与加工工艺参数,即可自动编程和加工,实现了编程加工一体化。另外刀具、砂轮测量和自动对刀功能,将刀具测量功能集成在数控系统中。在刀具数控磨削加工中,实现自动对刀,这解决了手工对刀繁琐、精度差的问题。工具磨床专用系统的CNC编程技术结合了各种数学方程表达式,因而可实现广泛范围的插补,有直线插补、圆弧插补、渐开线插补、指数函数插补、螺旋线插补、样条函数插补等插补功能,因而能解决复杂形状刀具的高精度【2】。现在国外大的工具磨床厂家都自行开发了各种专用数控磨削系统,如ANCA公司的ANCA系统,WALTER公司的WALTER HMC500和HMCl500/200系统,阿格顿公司的AGATHON系统,温特尔公司的WENDT系统,斯特劳扎克公司的IBHmicro MODUS系统【6、7、8】。

2)在磨削软件方面,由于数控系统的不同,各机床厂家的刀具磨削软件各具特点。但是其软件构成都类似。数年前,数控磨床的软件都是通用数控系统,该系统基于DOS开发,采用分层模块化结构。但随着计算机技术的飞快发展,现在的软件多数已转为基于Windows系统了。参数化输入模块是编程软件实现人机信息交互的接口。通过在CNC上以图形菜单方式输入被磨刀具的参数和加工工艺即可进行加工或修磨,实现了编程加工一体化。通过模块输入加工信息,从工艺数据库中调出相关的工艺参数,然后根据具体的加工对象、加工条件和加工要求,对工艺信息进行必要的修改,生成供后续刀位计算与刀位验证模块使用的数据文件,具体有数控系统设置、机床设置、刀具设置、工序设置、砂轮设置、工艺设置等。

3)机床功能部件方面,在数控工具磨床上使用的刀柄要求安装后径向跳动小,夹紧力大,动不平衡量小,刚性好。传统的7:24实心长锥定位结构的刀柄已不再符合要求,在上世纪90年代德国阿亨工业大学机床 ……(未完,全文共20573字,当前仅显示3700字,请阅读下面提示信息。收藏《毕业论文:四刃平头立铣刀参数之间的相互影响关系》