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1、超高强度钢30CrMnSiNi2A 插铣加工切削机理与试验研究插铣加工是铣削加工中一种高效材料去除手段, 可显著提高复杂零件的生产效率 , 降低生产成本, 在航空航天等领域有很广泛的应用。插铣加工主要承受轴向力, 能解决难加工材料、 复杂曲面、 深槽和薄壁件加工中效率低且成本高的问题。但是 , 当切削参数制定不合理且刀具悬伸量较大时, 插铣加工也存在颤振问题 , 严重影响加工质量。 因此 , 对插铣切削机理及稳定性展开研究:(1) 针对三种插铳加工类型,建立了不同类型下切削宽度模型,运用MATLA编程验证了模型的正 确性 , 为插铣加工动态铣削力建模和试验研究提供了理论依据。(2) 在插铣加工
2、受力分析的基础上建立了插铣铣削力模型。通过将插铣刀参与切削的底刃离散化来求解微元的切削力 , 并对其进行叠加及坐标变换得到各方向的铣削力。基于平均铣削力法得到插铣30CrMnSiNi2A 的铣削力系数, 建立关于切削参数二次多项式的动态铳削力系数模型,并运用MATLAB程求解不同切削参数下的铣削力 , 验证了动态铣削力系数模型和铣削力模型的准确性。 (3) 对超高强度钢30CrMnSiNi2A 进行插铣加工模态试验, 通过模态分析得到加工系统的模态参数。基于全离散法对插铳加工三自由度动力学模型进行求解,并运用MATLAB程获得插铣加工稳定性曲线。采用控制变量法, 探究了刀具齿数、系统刚度、固有频率、阻尼比和铣削力系数对稳定性曲线的影响。(4) 为提高切削效率, 保证插铣过程稳定 , 基于铣削力模型和稳定性曲线建立了插铣加工切削参数优化模型, 以最大材料去除率为优化目标 , 实现了对切削速度、径向切宽、插铣步距和每齿进给量等参数的优化。本文的研究可以实现30CrMnSiNi2A超高强度钢插铳加工铳削力预测及稳定性预测，对选择最佳的插铳加工参数有指导意义
