高速車削3Cr13不銹鋼切削力及表面粗糙度研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，很多發(fā)達(dá)工業(yè)國家越來越重視以高切削效率和高加工表面質(zhì)量為主要特征的高速切削加工技術(shù)，能夠給企業(yè)和國家都帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。由于3Cr13是一種中碳馬氏體不銹鋼，材料的應(yīng)用范圍比較廣，而其加工技術(shù)的研究涉及比較少，特別是在高速切削下同時(shí)考慮刀具角度與切削用量參數(shù)對(duì)切削力和加工表面質(zhì)量影響的研究甚少，一般都是在普通切削速度下加工，由于在普通速度下加工時(shí)，產(chǎn)生的切削抗力比較大，并且加工質(zhì)量差、生產(chǎn)效率較低。隨

2、著高速機(jī)床和加工刀具的發(fā)展，采用高速切削的方式加工3Cr13不銹鋼成為可能，因此，研究高速切削下加工3Cr13不銹鋼變得具有意義。
　　本文首先應(yīng)用AdvangtEdgeFEM專用切削軟件，模擬高速車削3Cr13的過程，通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和極差分析法對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，得出一個(gè)關(guān)于進(jìn)給量、背吃刀量、切削速度、車刀角度的較優(yōu)組合，依據(jù)這個(gè)組合來指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)；然后由單因素實(shí)驗(yàn)與中心組合設(shè)計(jì)高速車削3Cr13不銹鋼，分析工藝參數(shù)對(duì)切削力與表面

3、粗糙度的影響規(guī)律，并建立相應(yīng)的模型；最后通過響應(yīng)面方法對(duì)工藝參數(shù)優(yōu)化，得出獲得最小表面粗糙度情況下的工藝參數(shù)組合。
　　本文的主要研究工作：
　　（1）通過AdvantEdgeFEM切削軟件模擬3Cr13的高速車削加工，運(yùn)用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和極差分析法，以切削力最小為目標(biāo)，得出一個(gè)以進(jìn)給量、背吃刀量、切削速度、車刀角度的最優(yōu)組合，并以此指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，旨在保證切削力相對(duì)較小的情況下，求得表面粗糙度最小的工藝參數(shù)組合。
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4、通過單因素實(shí)驗(yàn)和中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在高速車削下加工3Cr13材料，通過Kister測(cè)力儀軟件測(cè)量，分析出各工藝參數(shù)對(duì)切削力的影響規(guī)律并建立其數(shù)學(xué)模型。
　?。?）通過單因素實(shí)驗(yàn)和中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在高速車削下加工3Cr13材料，通過Marh3代表面粗糙度儀器測(cè)量，分析出各工藝參數(shù)對(duì)表面粗糙度的影響規(guī)律并建立其數(shù)學(xué)模型。
　　（4）通過響應(yīng)面方法對(duì)表面粗糙度模型進(jìn)行工藝參數(shù)優(yōu)化，約束其他因素前提下，得到進(jìn)給量、背吃刀量、切削速