高速铣削淬硬钢的应用研究

论文摘要

由于高速切削具有切削效率高,加工质量高,能直接加工淬硬钢件,良好的经济性等特点,高速切削技术已成为当今先进制造技术的一个重要发展方向。随着高速切削技术的发展,为更好的解决加工淬硬钢材料问题提供了有效的途径。但是,作为一种全新的切削方式,我国在该加工领域的研究整体技术水平不高,目前尚没有完整的参数可供选择,也没有许多加工实例可供参考,缺乏合适的刀具选择方法。另外,数控编程技术还不适应高速切削要求,在数控编程系统中需要采用合适的编程策略来解决这些问题。本文主要从高速加工的起源与高速铣削淬硬钢的机理、定义、优缺点、关键技术等方面,系统、全面的研究高速铣削淬硬钢的加工工艺方案和刀具选择方法以及高速铣削淬硬钢的编程策略问题。主要的研究成果如下:(1)进一步系统的论述了高速加工技术的机理、定义与高速铣削淬硬钢的特点,提出了高速铣削淬硬钢存在的问题以及在淬硬钢加工中应用HSM的必要性和可行性。(2)进一步系统的研究高速铣削淬硬钢的工艺系统。从应用的角度出发,全面的阐述了机床、刀具、刀具夹持系统、CAM软件系统的选择方案。(3)通过理论分析和实验研究的方法,系统的研究高速铣削淬硬钢工艺参数的选择方案,为高速铣削淬硬钢提供了部分具有一定参考价值的数据和图表。(4)提出了高速铣削淬硬钢工艺方案和编程策略。(5)通过分析模具企业实际运用高速铣削加工淬硬钢模具的典型实例,进一步证实了高速铣削淬硬钢的应用优势及前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 高速切削的理论基础
• 1.1.1 高速切削理论的起源
• 1.1.2 高速切削的定义
• 1.2 课题背景与意义
• 1.2.1 高速切削淬硬钢的优越性
• 1.2.2 高速切削淬硬钢的工艺研究与现状
• 1.2.3 高速切削淬硬钢存在的问题
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 本章小结
• 第二章 高速铣削淬硬钢的工艺系统的研究
• 2.1 铣削淬硬钢高速机床的选择
• 2.2 高速铣削淬硬钢刀具材料的选择
• 2.3 刀具夹持系统—刀柄及夹头的选择
• 2.4 高速铣削淬硬钢CAM软件系统
• 2.4.1 高速切削对CAD/CAM的要求
• 2.4.2 CAM软件高速加工模块功能简介
• 2.4.3 CAM编程软件的发展趋势
• 2.4.4 Machining Strategist编程软件简介
• 2.5 本章小结
• 第三章 高速铣削淬硬钢工艺参数的研究
• 3.1 高速铣削淬硬钢刀具参数的选择
• 3.1.1 刀具类型的选择
• 3.1.2 刀具几何参数的选择
• 3.1.3 刀具悬伸量的确定
• 3.2 淬硬钢高速铣削参数影响铣削力的理论分析
• 3.2.1 铣削速度对铣削力的影响
• 3.2.2 进给速度对铣削力的影响
• 3.2.3 径向切削深度和轴向切削深度对铣削力的影响
• 3.3 淬硬钢高速铣削切削用量的选择方案
• 3.3.1 理论计算
• 3.3.2 参照刀具供应商提供的数据
• 3.3.3 参考已有的实验数据或建立自己的数据库
• 3.3.4 三种方案的比较
• 3.4 行间距的确定
• 3.5 本章小结
• 第四章 高速铣削淬硬钢工艺与编程策略的研究
• 4.1 高速切削加工与传统加工的比较
• 4.2 高速铣削淬硬钢工艺策略
• 4.2.1 粗加工工艺策略
• 4.2.2 半精加工工艺策略
• 4.2.3 清角加工工艺策略
• 4.2.4 精加工工艺策略
• 4.2.5 冷却方式的选择
• 4.3 基于留量模型设计的高速铣削淬硬钢编程策略
• 4.3.1 留量模型的设计的概念
• 4.3.2 高速铣削淬硬钢编程策略
• 4.4 高速铣削淬硬钢工艺加工路径的规划
• 4.4.1 切削方式的选择
• 4.4.2 进、退刀方式的选择
• 4.4.3 移刀方式的选择
• 4.4.4 走刀方式的合理选择
• 4.5 程序后置输出前的优化处理
• 4.6 本章小结
• 第五章 高速铣削淬硬钢在模具制造中应用的研究
• 5.1 工件材料
• 5.2 工艺系统的选择
• 5.2.1 机床的选择
• 5.2.2 刀具的选择
• 5.3 工艺设计
• 5.4 基于Machining Strategist 6.1高速铣削淬硬钢数控编程
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者攻读硕士学位期间发表的学术论文