工字型薄壁件数控铣削加工变形试验与分析.pdf

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1、2013年10月机床与液压Oct．2013第41卷第19期MACHINETOOL&HYDRAULICSVol_41No．19DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．19．020工字型薄壁件数控铣削加工变形试验与分析何永强(义乌工商职业技术学院机电信息分院，浙江义乌322000)摘要：在CY—KX650立式铣床上对铝合金材料7075工字型薄壁工件变形进行试验研究，分析其变形误差规律。通过正交铣削试验，研究工字型薄壁件在铣削精加工过程中不同工艺和走刀方式下工件的变形情况，为同类薄壁件铣削加工参数优化和加工工艺的合理

2、制定提供了依据。关键词：工字型薄壁件；加工变形；误差分析中图分类号：TG7文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)19—073—4ExperimentandAnalysisonNCMillingDeformationofI-ShapedThin-walledComponentsHEYongqiang(SchoolofMechatronics&IT，YiwuIndustrial&CommercialCollege，YiwuZhejiang322000。China)Abstract：ThedeformationofI-shape

3、dthin—walledworkpiececausedbycuttingforceinNCmillingwasstudied．Thealuminum7075workpiecewasmachinedonaverticalmachiningcenterCY-KX650．Basedono~hogonaltests，thedeformationcharacteristicsoftheI-shapedthin—walledworkpiecewerestudiedunderdifferentcuttingconditions．Theanalyzedr

4、esultprovidesdirectionsformachi·ningdeformationcontrolandmachiningsimulationmodelverification．Keywords：I-shapedthin—walledcomponent；Machiningdeformation；Erroranalysis国内外对薄壁件静态加工变形误差的研究较多，℃)力学性能如表1所示，因为考察薄壁件由于发但主要集中在工件的切削力引起薄壁件局部弹性变形生弹性变形所产生的加工误差，所以不考虑材料的塑的理论算法的研究上，研究的薄壁对象

5、基本上均为采性行为。用悬臂结构的薄壁件，且加工路径单一。表17075铝合金的力学性能参数考虑到实际加工过程中多采用分层铣削来控制精抗拉强度0rb／MPa572度，作者针对工字型薄壁结构工件的加工变形进行规定残余伸长应力％／MPa503试验研究与误差分析，以航空航天、机械设备等领域弹性模量／GPa71中常见的铝合金材料7075(GB／T6892-2000)的局泊松比0．33部加工变形进行研究及试验验证。通过正交试验，研密度／(kg·m)2．8×10究工字型薄壁件铣削精加工过程中工艺和走刀方式对伸长％11变形的影响，为工字型薄壁件铣削加工参数

6、优化和加(3)精铣刀具。材料为高速钢W18Cr4V的~h10工工艺的合理制定提供了依据，提高工字型薄壁件加三刃立铣刀。工精度具有重要的意义。(4)铣削参数。n为主轴转速，o为轴向切深，1工字型薄壁件铣削试验方案。。为径向切深，，为进给速率，d为铣刀直径。1．1铣削试验设备、刀具和工件材料1．2铣削试验方案的确定(1)试验设备。CY．KX650立式数控铣床，铣削方式为逆铣。CY—KX650采用日本FANUC0i．mateMC以工字型薄壁结构工件精铣加工过程为研究对数控系统，主轴锥孔型式BT40，转速50～6000象，在不同切削工艺和走刀方式

7、情况下，进行薄壁件r／min。的局部加工变形规律研究。构建工艺参数与变形的定(2)工件材料。选用铝合金中强度最高的材料量关系、走刀方式与变形的定量关系。7000系，7075(GB／T6892-2000)，其常温下(25因此，铣削试验主要涉及4个工艺参数(主轴收稿日期：2012—09—10基金项目：2010年义乌市科研计划资助项目(10—3—23)作者简介：何永强(1981一)，男，工学硕士，讲师，数铣技师，研究方向为先进制造。E—mail：harryhe@ywu．ca。·74·机床与液压第41卷转速、进给率、铣削深度和铣削宽度)和结构参数

8、切深和径向切深等切削参数，制定四因素三水平的正(薄壁件厚度)，属于多因素试验范畴。采用四因素交试验，因素水平如表2所示。回归正交试验法确定主轴转速、进给速率、每刀轴向表2四因素三水平表选取正交