平行銑削模式下鈹銅加工表面質(zhì)量預(yù)測模型的研究.pdf

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1、研究與分析2012年第6期(總第122期)·機(jī)械研究與應(yīng)用·平行銑削模式下鈹銅加工表面質(zhì)量預(yù)測模型的研究肖軍民(中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東中山528404)摘要：在改進(jìn)傳統(tǒng)表面粗糙度經(jīng)驗(yàn)公式的基礎(chǔ)上，以鈹銅為研究對象，利用數(shù)控銑削加工的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過構(gòu)造方程組和矩陣，推導(dǎo)并求解出平行銑削模式下鈹銅表面加工質(zhì)量的數(shù)學(xué)模型。對計(jì)算的粗糙度理論值和試驗(yàn)獲得的實(shí)際測量值進(jìn)行了比較，結(jié)果表明該鈹銅表面加工質(zhì)量數(shù)學(xué)模型的誤差可控制在20％左右，能滿足實(shí)際工程要求。關(guān)鍵詞：高速銑削；數(shù)控加工；表面粗糙度；數(shù)學(xué)模型；鈹銅中圖分類號：TG11文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007-4414(2012)06—0012

2、-03StudyofsurfacequalitypredictionmodelinparallelmillingforberylliumcopperXiaoJun——min(Zhongshanpolytechnic，ZhongshanGuangdong528404，China)Abstract：Onthebasisofimprovingthetraditionalsurfaceroughnessformula，surfacequalitypredictionmodelinparallelmillingforberylliumcopperisderivedandsolvedoutbyusi

3、ngoftheexperimentaldataofCNCmillingandconstructingequa—tionsandmatrix．Thecomparisonofsurfaceroughnessvaluecalculatedandmeasuredshowsthattheaccuracyofthemathemat—icalmodelofSurfaceroughnesscanbecontrolledin20％andcanmeetpracticalengineeringrequirements．Keywords：high-speedmilling；NCmachining；surface

4、roughness；mathematicalmodel；berylliumcopper1前言下的表面質(zhì)量。在球形銑刀切削工件的情況下，傳統(tǒng)鈹銅合金具有許多模具鋼材料所沒有的優(yōu)點(diǎn)，它的表面粗糙度經(jīng)驗(yàn)公式不能很好地反映加工表面質(zhì)具有良好的自潤滑效應(yīng)、摩擦系數(shù)極低、導(dǎo)熱率高、熱量，加工殘留高度對球刀切削形成的表面質(zhì)量影響顯應(yīng)力抵抗性強(qiáng)以及超強(qiáng)的耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)。導(dǎo)熱性著，曲面切削時(shí)刀具接觸點(diǎn)曲面法向與刀軸的夾角也好使得鈹銅模具的零件成型周期比鋼模小的多，產(chǎn)品將對表面粗糙度有很大影響，而這些問題在傳統(tǒng)的經(jīng)成型時(shí)問僅為鋼模的1／3～1／2，這極大提高了模具驗(yàn)公式中都沒有體現(xiàn)和解決。為了能更好地衡量球

5、行業(yè)的生產(chǎn)效率并降低了生產(chǎn)成本。鈹銅對熱應(yīng)力刀切削狀態(tài)下工件表面質(zhì)量的好壞，筆者建立了球刀的抵抗性、耐磨性和耐腐蝕性遠(yuǎn)比模具鋼強(qiáng)，因此鈹切削狀態(tài)下的表面粗糙度數(shù)學(xué)公式，具體如式(1)所銅模具壽命可達(dá)到鋼模的5～6倍以上。鈹銅由于自示：潤滑效果好，模具熱均勻性能優(yōu)越，成型零件的尺寸R=Kv。：hC3A(1)精度和表面精度都非常高，所以鈹銅材料常用于高端式中：K為切削條件綜合系數(shù)；為刀具切削線速度，m／精密模具的制造。因其諸多優(yōu)勢，鈹銅近年來在高端min；為每齒進(jìn)給量，mm／齒；為切削殘留高度，mm；A精密的壓鑄模、注塑模、吹塑模和不銹鋼拉深模等領(lǐng)為刀具接觸點(diǎn)曲面法向與刀軸的夾角，(。)。域

6、應(yīng)用越來越廣泛。鈹銅具有很高的硬度，其硬度可2．2表面粗糙度矩陣模型的建立達(dá)HRC38～44，屬于難切削的金屬材料。隨著我國對于式(1)的指數(shù)方程進(jìn)行數(shù)學(xué)求解是非常困制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，鈹銅在高端精密模具的應(yīng)用也將難的。筆者通過對式(1)兩邊取對數(shù)，將該指數(shù)方程越來越廣泛，因此研究和推廣鈹銅的銑削加工技術(shù)就轉(zhuǎn)變?yōu)榫€性方程(2)，然后再構(gòu)建線性方程組進(jìn)行求顯得極為重要。解，其過程如下：2粗糙度數(shù)學(xué)模型的確定logR=log(K)+C1logv+C2lo+C3logh+C4lo2．1表面粗糙度的數(shù)學(xué)表達(dá)式(2)傳統(tǒng)的切削表面粗糙度經(jīng)驗(yàn)公式為：R：令b：logR，Co=log(K)，=logv，

7、Y=l0，m=KaC口Clogh，n=logA，則指數(shù)方程可轉(zhuǎn)化為線性方程(3)：，該公式能較好地反映平銑刀切削平面工件的表面狀態(tài)，但無法充分反映球形銑刀切削工件b=Co+xC1+yC2+mC3+Ca(3)基金項(xiàng)目：2011年中山市(工業(yè)攻關(guān))科技計(jì)劃項(xiàng)目(20114A242)收稿日期：2012—10一l7作者簡介：肖軍民(1978一)，男，江西吉安人，工程師，主要從事數(shù)控加工及模具設(shè)計(jì)的教學(xué)與研究工作?！?2··機(jī)械研究與應(yīng)用·2