小直径铣刀工具高速铣削加工的研究 外文翻译 中英文文献译文
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：658832
类型：共享资源
大小：1.39MB
格式：RAR
上传时间：2016-06-09
上传人：好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
20
积分
- 关 键 词：
-
外文翻译 中英文互译 文献翻译
- 资源描述：
-
小直径铣刀工具高速铣削加工的研究 外文翻译 中英文文献译文,外文翻译 中英文互译 文献翻译
- 内容简介：
-
小直径铣刀工具高速铣削加工的研究加 藤 荣 春 ， 新 谷 弘 ， 岩 田 一 夫 ， 杉 田 宏 明机 械 工 程 系 ， 金 泽 技 术 学 院日 本 ， 9217 北 郡 ， 津 幡 町 ， 石 川日 本 ， 爱 知 县 ， 442 贺 市 ， 司 ， 丰 川摘要：最 近 ， 人 们 对 部 分 小 型 便 携 式 产 品 的 生 产 需 求 有 所 增 加 。 因 此 ， 有 必 要 开 发一 种 微 型 机 床 使 高 速 切 削 成 为 可 能 。 使 用 装 备 有 小 直 径 铣 刀 的 高 速 切 削 机 床 可 以 高效 率 的 加 工 较 小 零 件 。 在 科 研 成 果 中 ， 一 种 装 备 了 小 直 径 立 铣 刀 的 立 式 微 型 机 床 的研 究 解 决 了 高 速 条 件 下 小 零 件 的 设 计 与 生 产 问 题 。 所 研 制 的 机 床 的 尺 寸 是 30000340其 重 量 为 50本 机 在 装 配 了 径 的 小 直 径 立 铣 刀 时 其可 以 达 到 的 切 削 速 度 为 s。 研 究 结 果 证 实 ， 这 种 机 床 在 以 表 面 粗糙 度 加 工 零 件 时 ， 其 加 工 速 度 可 达 s。 通 过 加 工 速 度 达 到 25m/s 的 微 型 机 床 与加 工 速 度 s 的 加 工 中 心 做 比 较 ， 证 实 了 在 s 速 度 下 工 件 变 形 层 的 厚 度 键词：立 式 微 型 机 床 ； 小 直 径 立 铣 刀 ； 高 速 铣 削 加 工 ； 形 变 层 厚 度 ； 表 面 粗 糙 度 。 来 ， 随 着 消 费 者 需 求 的 多 样 化 ， 产 品 种 类 和 数 量 的 频 繁 变 化 使 生 产 系 统 变得 灵 活 多 变 12。 因 此 ， 不 仅 需 要 更 有 效 的 生 产 ， 而 且 需 要 提 升 加 工 速 度 。 另 一方 面 就 是 人 们 对 毫 米 级 便 携 式 产 品 的 需 求 增 加 。 此 外 ， 人 们 对 产 品 的 小 型 化 、 轻 量化 和 实 用 性 的 要 求 有 所 提 升 34。 因 此 必 须 要 提 高 加 工 的 效 率 和 精 度 来 应 对 人 们对 小 型 化 产 品 的 大 量 需 求 。 这 也 使 研 发 一 种 高 精 度 小 型 化 的 机 床 成 为 必 然 。 然 而 ，当 使 用 小 直 径 立 铣 刀 在 传 统 的 主 轴 转 速 约 为 4000 转 /分 钟 的 高 速 机 床 上 加 工 小 型 产品 并 增 加 切 削 速 度 是 难 以 实 现 的 。 因 此 ， 在 使 用 小 直 径 立 铣 刀 时 必 须 要 使 用 超 高 转速 的 主 轴 来 增 加 切 割 速 度 。 另 一 方 面 ， 传 统 机 床 的 重 大 缺 陷 就 是 尺 寸 大 、 能 源 利 用率 低 。 传 统 高 速 机 床 的 加 工 范 围 远 大 于 小 产 品 的 需 求 。 此 外 ， 传 统 机 床 的 主 轴 及 其他 机 械 元 件 都 相 当 之 大 ， 耗 费 能 量 也 相 当 之 多 。 因 此 ， 研 究 一 种 装 备 了 小 直 径 立 铣刀 的 立 式 微 型 机 床 用 来 实 现 高 速 加 工 和 节 约 能 源 尤 为 重 要 5。在 这 项 研 究 中 ， 立 式 微 型 机 床 的 设 计 与 制 作 可 以 实 现 高 速 切 削 加 工 和 节 约 能 源 。它 让 使 用 小 直 径 立 铣 刀 加 工 小 型 零 件 成 为 可 能 。表1 微型机床说明书图1 微型机床照片 图2 为 立 式 微 型 机 床 的 规 格 。 为 了 减 轻 其 重 量 ， 在 车 床 支 架 材 料 中 采 用 了 基陶 瓷 材 料 ， 所 用 的 材 料 是 铸 铁 比 重 的 一 半 。 此 外 ， 它 的 优 点 很 多 ， 拥 有 普 通 材 料 双倍 的 抗 拉 强 度 、 约 为 3倍 的 杨 氏 模 量 和 低 1/3的 线 性 膨 胀 系 数 6。 机 器 重 量 为 50 器 的 尺 寸 是 300 400 342 双 风 水 轮 机 主 轴 （ 类 型 ： A 型 ： 转 数 320000 转/型 ： 200000 转 /可 以 使 用 直 径 较 小 的 刀 具 以 实 现 高 速 切 割 ， 轴 又 轻 又材 质 材 质 陶 瓷机 器 尺 寸 （ x*y*z） 300 400 342 重 量 50 驱 动 方 法 直 线 电 机 驱 动全 行 程 X： 50Y： 50Z： 16 率 主 轴 空 气 涡 轮 主 轴旋 转 数 320000 转 /分 钟小 ， 可 在 无 润 滑 油 条 件 下 使 用 。 因 此 ， 主 轴 冷 却 系 统 是 没 有 必 要 的 ， 空 气 涡 轮 主 轴采 用 100V 压 缩 机 来 压 缩 空 气 。 用 直 线 电 机 驱 动 ， 精 确 到 定位 可 加 工 高 精 度 的 小 工 件 。 y 轴 和 z 轴 的 长 度 分 别 为 50,50 16 微 型 机 床 安 装 在 一 个 盒 子 里 ， 用 来 控 制 加 工 期 间 产 生 的 气 体 。图 1 为 上 述 规 格 的 微 型 机 床 的 示 意 图 。 利 用 个 人 计 算 机 进 行 了 主 轴 控 制 单 元 的控 制 。 图 2显 示 了 主 体 结 构 。 空 气 涡 轮 轴 已 手 动 安 装 在 z 轴 上 ， 实 现 了 精 度 达 到 。 图 中 的 箭 头 显 示 每 个 键 的 传 递 方 向 轴 。 图 3 显 示 控 制 系 统 的 X 轴 和 Y 轴 。 控制 单 元 采 用 一 个 闭 环 系 统 。 利 用 高 定 位 精 度 位 置 实 现 了 速 度 和 电 流 的 反 馈 机 制 。 个人 电 脑 程 序 使 用 直 观 视 觉 进 行 定 位 。 如 图 4 所 示 为 电 能 消 耗 ， 显 示 了 微 型 机 床 和 现有 的 高 速 加 工 中 心 （ M/C） 之 间 的 比 较 ， 该 设 备 的 电 力 消 耗 仅 为 （ M/C） 的 十 分 之 一 。确 定 了 微 型 机 床 在 能 源 效 率 上 的 优 越 性 。图3 微型机床控制系统示意说明 图4 微型机床与加工中心耗电量比较图5 路程与转数关系 图6 轴的微小影响3 气涡轮机轴的特征空 气 涡 轮 主 轴 可 以 实 现 高 转 速 ， 但 它 低 扭 矩 低 。 在 这 部 分 ,研 究 了 空 气 涡 轮 主 轴的 受 力 对 其 转 数 的 影 响 。 在 主 轴 上 安 装 了 测 试 棒 ， 将 负 载 添 加 到 测 试 棒 的 顶 端 (长度 :9毫 米 ,直 径 : 米 )使 主 轴 在 水 平 方 向 旋 转 。 使 用 激 光 转 速 表 测 量 旋 转 的 转 数 ,图 5显 示 了 主 轴 转 速 的 测 量 结 果 个 图 里 ,两 轴 旋 转 数 量 直 线 下 降 ,增 加 负载 ,可 以 看 出 在 主 轴 以 25m/s 的 速 度 移 动 并 施 加 水 平 负 载 的 情 况 下 ， 转 速 为320000 转 /分 ； 在 主 轴 以 s 的 速 度 移 动 并 施 加 水 平 负 载 的 情 况 下 ， 转速 为 200000 转 /分 。 型 机 床 的 x 轴 和 y 轴 是 用 直 线 电 机 驱 动 。 两 轴 的 定 位 精 度 检 查 的 方 式 是 每次 以 （ 405 m） / 度 进 给 分 3次 完 成 的 。 命 令 的 定 位 精 度 是 使 用 位 移 传 感器 测 量 激 光 打 出 的 10 纳 米 得 光 得 到 的 。 对 两 轴 分 析 的 结 果 如 图 6所 示 。 在 图 中 很 明显 看 出 ,两 轴 有 准 确 的 输 入 值 。 然 而 能 够 证 实 ， 瞬 态 特 点 存 在 于 X 轴 。 从 Y 轴 到 在 一 个 有 Y 轴 方 向 的 质 量 （ ） 产 生 的 惯 性 力 。架的特点我 们 需 要 测 量 固 有 频 率 、 阻 尼 比 并 检 查 弱 化 特 征 框 架 7。 图 7 为 振 动 测 量 设 备的 示 意 图 和 实 验 方 法 ， 用 压 电 加 速 度 传 感 器 检 测 到 的 机 架 震 动 是 由 z 轴 的 上 部 框 架产 生 的 ， 其 输 出 值 是 通 过 放 大 器 快 速 输 入 到 傅 立 叶 变 换 （ 分 析 器 ， 可 以 得 到 固有 频 率 和 阻 尼 比 。 表 2 很 直 观 的 显 示 了 x 轴 和 y 轴 方 向 上 频 率 和 阻 尼 比 的 测 量 结 果 。在 表 中 证 实 ， x 轴 的 固 有 频 率 525 赫 兹 Y 轴 的 固 有 频 率 是 532 赫 兹 。 从 结 果 中 可 以看 出 ， 机 架 震 动 的 固 有 频 率 约 为 530 赫 兹 。 这 台 机 器 的 阻 尼 比 是 空 气 汽 轮机 主 轴 的 频 率 是 5333 和 3333 赫 兹 ,， 从 测 量 结 果 可 以 看 出 ， 微 型 机 床 的 固 有 频 率 并没 有 产 生 共 鸣 。图7 实验方式和震动测量装置 表2 阻尼测量结果表3 化学成分和 成 分 含 量 % 布 氏 硬 度C n P S 余 部 分 180图8 主要工件的围观显示 图9 刀具的几何结构（3%的硝酸酒精溶液处理 60秒）方 向 测 量 项 目 测 量 结 果X 轴 自 然 频 率 n 525 Y 轴 自 然 频 率 n 532 49 度阻 尼 比 采 用 的 工 件 材 料 是 碳 钢 ( 工 件 材 料 经 过 退 火 。 表 3 显 示 了 工 件材 料 的 化 学 成 分 和 布 氏 硬 度 。 图 8 所 示 位 这 种 材 料 的 微 观 结 构 。 工 件 材 料 的 几 何 形状 是 15 10 20 毫 米 矩 形 管 。 使 用 A（ 钛 ， 铝 ） N 涂 层 的 双 槽 小 立 铣 刀 工 具 。 基 板材 料 为 硬 质 合 金 ， 涂 层 厚 度 约 为 ， 图 9 显 示 了 刀 具 的 几 何 形 状 。 图 10 显 示了 小 端 铣 刀 工 具 的 尖 端 切 削 刃 。 实 际 的 使 用 的 是 螺 旋 端 铣 刀 刀 具 其 角 度 大 约 为 零 度 ，左 右 刀 补 大 约 为 50m。图10 微型铣刀的切割边缘 图11 切割长度和表面粗糙度的关系图12 多个切割速度下工件表面的比较在 铣 削 实 验 中 ， 优 良 的 切 削 条 件 如 下 ： 在 实 验 中 进 给 速 度 （ 为 ： m/齿 ， 轴 向 切 削 深 度 （ 为 ： 50微 米 ， 切 割 的 径 向 深 度 （ ： 30 微 米 ， 切 割 速 度（ V） 为 ： /秒 ， 秒 和 秒 。 为 了 检 查 切 削 速 度 对 切 削 性 的 影 响我 们 采 用 了 三 种 类 型 的 主 轴 ， 由 于 每 个 刀 刃 的 旋 转 数 不 能 自 由 地 控 制 ， 使 用 一 个320,000转 / 空 气 涡 轮 轴 （ 、 200,000 转 / 气 涡 轮 主 轴 （ B 型 ） 和30000 转 / 直 流 电 动 机 主 轴 （ C 型 ） 。 采 用 给 切 割 点 施 加 压 力 和 干 燥空 气 的 切 割 方 法 。 使 用 电 子 显 微 镜 和 蓝 色 激 光 显 微 镜 进 行 机 加 工 的 表 面 的 观 察 。 立 铣 刀 工 具 高 速 加 工 时 的 优 势 进 行 了 研 究 。 图 11 看 出 了 在 几 个 切割 速 度 下 切 削 面 所 增 加 的 的 最 大 高 度 变 化 。 在 该 图 中 给 分 散 性 和 表 面 的 平 均 粗 糙 度做 出 标 记 。 在 高 速 切 割 时 ， 切 割 面 的 最 大 高 度 增 量 维 持 在 2 m， 检 测 到 的 数 值 分 散性 较 小 。 相 反 可 以 很 明 显 的 看 出 ， 波 动 和 分 散 在 低 切 削 速 度 下 非 常 大 。 图 12 比 较 了几 个 用 于 加 工 表 面 的 切 割 速 度 。 可 观 测 到 加 工 表 面 切 削 速 度 最 低 ( /秒 )产 生 了撕 裂 部 分 。 在 高 切 削 速 度 （ 秒 ） ， 即 使 切 割 距 离 增 加 有 人 没 有观 察 到 撕 裂 部 分 。 从 主 轴 偏 转 的 测 量 结 果 看 出 ， 使 用 的 直 流 电 动 机 主 轴 在 低 切 削 速度 下 的 偏 转 约 为 9 微 米 。 这 结 果 在 与 使 用 空 气 涡 轮 转 轴 时 相 差 较 大 。 因 此 ,类 似 的 实验 试 图 显 示 了 使 用 现 有 的 高 速 加 工 中 心 (偏 转 围 : 使 用 直 流 电 机 主 轴 获 得 的结 果 是 一 样 的 。接 着 ， 在 两 个 切 割 速 度 （ 秒 和 秒 ） 下 对 加 工 表 面 上 方 的 变 形 层进 行 了 观 察 。 图 13显 示 了 用 3 的 硝 酸 和 酒 精 溶 液 蚀 刻 后 的 切 削 面 在 不 同 切 削 速 度时 的 比 较 ， 如 在 图 中 可 以 确 认 ， 在 变 形 层 厚 度 为 m 时 切 削 速 度 约 为 /秒 ；在 变 形 层 厚 度 为 米 时 的 切 削 速 度 约 为 /秒 。 因 此 得 出 在 高 速 切 削 的 情况 下 可 以 减 少 变 形 层 的 厚 度 ， 以 提 高 产 品 质 量 方 面 具 有 优 越 性 。 图 14 显 示 了 切 削 5m/1405m/s（3%的硝酸酒精溶液处理60 秒） 切削屑的比较（3%的硝酸酒精溶液处理 60秒）厚 度 随 切 削 速 度 增 大 而 减 小 。 随 着 切 削 速 度 降 低 大 约 一 半 ,证 实 切 削 屑 的 塑 性 流 动 角度 减 少 。因 此 ,减 小 高 速 切 削 的 切 削 深 度 并 使 用 直 径 较 小 的 刀 具 可 以 提 高 加 工 表 面 精 度 。因 此 ， 可 以 预 期 高 速 加 工 使 用 小 直 径 立 铣 刀 工 具 的 优 势 。5、结论通 过 对 安 装 了 高 速
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号