微細(xì)銑削表面粗糙度和殘余應(yīng)力的研究.pdf

1、隨著民用和國(guó)防等眾多領(lǐng)域?qū)ξ⑿⌒突a(chǎn)品的需求不斷增加，人們開始越來越關(guān)注微小零件的設(shè)計(jì)與加工問題。微細(xì)銑削加工技術(shù)在制造復(fù)雜三維幾何形狀微小零件中具有重要的作用。然而，目前許多由金屬材料制成的三維微小零件都是在常規(guī)尺寸的超精密機(jī)床上加工而成的，這些機(jī)床成本高、效率低、能耗大、主軸轉(zhuǎn)速相對(duì)較低。而微小型機(jī)床不僅有助于提高空間利用率和降低成本，而且由于慣性減小，從而容易達(dá)到高速加工和高精度運(yùn)動(dòng)控制。因此，進(jìn)行基于微小型機(jī)床的微細(xì)銑削表面粗糙

2、度和殘余應(yīng)力的研究對(duì)實(shí)際生產(chǎn)和科學(xué)研究有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　首先，本文對(duì)基于PMAC卡的微小型機(jī)床實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行了控制參數(shù)整定。由于該機(jī)床采用壓電陶瓷超聲電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)，進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度對(duì)機(jī)床的加工精度影響很大。因此對(duì)機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)控制參數(shù)進(jìn)行了整定，使其滿足一定的要求，為后繼的微細(xì)銑削試驗(yàn)提供了條件。
　　其次，對(duì)硬鋁合金LY12材料進(jìn)行了一系列銑削微槽的試驗(yàn)。先采用二因素析因設(shè)計(jì)方法，考察了刀具懸伸量L

3、、刀具直徑D以及軸向切深ap、每齒進(jìn)給量fz及其交互作用對(duì)表面粗糙度的影響規(guī)律。然后，采用響應(yīng)曲面法中應(yīng)用最為廣泛的中心復(fù)合設(shè)計(jì)試驗(yàn)方法，及回歸分析方法建立了銑削微槽表面粗糙度預(yù)測(cè)模型。利用該預(yù)測(cè)模型，不僅可以分析比較各參數(shù)對(duì)表面粗糙度值的影響程度，還可以在銑削前根據(jù)加工要求選定合適的銑削參數(shù)，從而達(dá)到控制優(yōu)化微細(xì)銑削表面粗糙度及提高金屬去除率的目的。
　　最后，先通過Deform-3D有限元軟件對(duì)微細(xì)銑削薄膜的過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，