焙烧炭块三位错齿槽铣刀设计与铣削力建模.pdf

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1、工艺与检测noIogyand焙烧炭块三位错齿槽铣刀设计与铣削力建模术程仲文①②沈建成①②唐林虎①②(①兰州工业学院机电Z-程学院，甘肃兰州730050；②甘肃省高校绿色切削加工技术及其应用省级重点实验室，甘肃兰州730050)摘要：设计三位错齿槽铣刀实现焙烧碳块深槽大进给量铣削开槽。利用正交实验，建立了以切削速度'，、切削深度a、走刀量．厂为影响因素的阳极碳块切削力与铣削温度预测模型。采用方差分析技术对回归模型的显著性进行检验，检验结果表明，所建铣削力与铣削温度回归方程呈高度显著性，并为进一步设计在线开槽设备设计计算提供理论依

2、据。关键词：阳极焙烧炭块；三位错齿槽铣刀；正交实验；铣削力；预测模型中图分类号：TG501．1文献标识码：ADesignofthreepositioninterlace-toothcuttinggrovetolandmillingcutterforceforcarbonblockCHENGZhongwen(1)②SHENJiancheng~@TANGLinhu~，，((~)CollegeofMechno—Electronic，LanzhouInstituteofTechnology，Lanzhou730050，CHN；②Key

3、LaboratoryofGreenCuttingTechnologyandApplication，LanzhouInstituteofTechnology，Lanzhou730050，CHN)Abstract：Designsthreepositioninterlace-toothcuttinggroovetoolwhichachievesroastingcarbonblocksdeeptroughhighfeedmillingslot．Thepolynomialpredictivemodelforanodecarbonbloc

4、kmillingforceandmillingtemperatureonthemachinedworkpiecesurfacebyemployingthefactors，suchasthemillingspeed，depthofcut，feed，aredevelopedbyo~hogonalexperiment．Significanttestfortheregressionmodelbyusingvarianceanalysis，testresultsshowthatthecuttingforceandcuttingtempe

5、raturearehighlysignificantregressionequation．Experimentsshowthattheestablishedmodelmatcheswithactualsituationbetter．Andatheoreticalbasisisprovidedforthedesignofonlineslottingcutter．Keywords：bakingforanodecarbonblock；threepositioninterlace—toothcuttinggroovetool；o~ho

6、gonalexperiment；millingforce；predictionmodel机械底部开槽阳极碳块在电解铝生产中优势明产生切屑多，标准槽铣刀容屑槽小，容易产生胀屑。实显。现已被电解铝企业普遍采用¨J，开槽尺寸一般采际切削中只能采用减小每齿进给量来满足刀具容屑。用槽宽lO～14mm，槽深140mm左右，属于深槽切割。(3)槽宽尺寸小槽铣刀刀盘宽度窄，直径大，切目前普遍采用切槽设备效率较低。本文通过设计三位削不平稳。错齿槽铣刀，旨在能够实现碳块输送过程中，大进给量2三位错齿槽铣刀结构设计高效铣削开槽，并利用切削实验建立切

7、削力模型，为设计在线开槽设备设计计算提供力学计算依据。针对上述问题，设计适合大进给量槽铣刀来满足在线切割需要，具体结构为机夹式圆盘状锯片铣刀，本1深槽切削分析刀具以开槽宽度为12mm进行设计。(1)切削进给量小经测试焙烧碳块抗拉强度302．1刀齿布置MPa，硬度在23HRC左右，目前采用标准槽铣刀进给将槽宽12ml-n分为3部分切割，刀齿宽度4．5mm，量小于100mm／min，而碳块长1．65m，耗时较长，难以在刀槽中左中右3个位置布置，本文称为三位错齿。这实现在输送中完成开槽。样设计的目的是减小每齿切削宽度，有利于减小切削

8、(2)吃刀深度深每齿参与连续切割时间较长，力，提高切削平稳性，减小每齿产生切屑体积，满足容屑国家自然科学基金资助项目(51465029)；甘肃省教育厅资助项目(1014—03)·102·Ul0平‘．工艺与检测Techn0l0gyand表1变量水平所对应参数的指数。为了便于分析