国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

零件銑削加工表面質(zhì)量研究

2012-11-22 01:16:12趙讓乾
關(guān)鍵詞:行距粗糙度編程

趙讓乾,李 鑫

(河南工程學(xué)院 機(jī)械工程系,河南 鄭州 451191)

計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)是復(fù)雜曲面零件加工制造的主要方法,利用計(jì)算機(jī)輔助制造軟件進(jìn)行自動編程加工已在模具制造領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用.使用CAM軟件編程,編程工程師要根據(jù)軟件編程的步驟在彈出的對話框中輸入大量的加工參數(shù)才能完成編程,所以利用CAM軟件編出的加工程序質(zhì)量的好壞、加工效率的高低不僅取決于軟件操作的熟練程度,也與編程者對加工工藝的理解與熟悉程度有關(guān).本研究基于CAM軟件編程的零件加工表面質(zhì)量的預(yù)測方法,力求解決復(fù)雜零件加工特別是各類模具加工中零件表面質(zhì)量的預(yù)測問題.

零件銑削加工表面質(zhì)量的好壞主要用表面粗糙度的大小來衡量,影響表面粗糙度Rα的因素可分成兩類:幾何因素和非幾何因素.幾何因素主要包括刀具半徑R、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f、行距α等;非幾何因素包括積屑瘤、鱗刺、工藝系統(tǒng)振動、刀具的刃磨質(zhì)量、工件材料的缺陷、切削液的使用情況等.在銑削加工中,非幾何因素的影響可通過合理選用切削用量、改善工藝系統(tǒng)剛性、正確使用切削液等來消除或減少;幾何因素的改變主要是通過自動編程中合理設(shè)置加工參數(shù)來完成的.對銑削加工質(zhì)量影響較大的參數(shù)有加工方向(順銑或逆銑)、層高αP(或背吃刀量)、行距α、主軸轉(zhuǎn)速n、進(jìn)給速度vf等,這些參數(shù)都會通過影響殘留高度的大小進(jìn)而影響表面加工的質(zhì)量Rα[1].

1 表面粗糙度預(yù)測模型實(shí)驗(yàn)研究

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

主軸轉(zhuǎn)速n、每齒進(jìn)給量fz、行距α、切削深度αp等因素對表面粗糙度的影響很大,運(yùn)用正交實(shí)驗(yàn)原理,以表面粗糙度Rα為實(shí)驗(yàn)指標(biāo),以主軸轉(zhuǎn)速n、每齒進(jìn)給量fz、行距α、切削深度αp為影響因素,每個(gè)因素取3個(gè)水平制定因素水平表,如表1所示.

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表

根據(jù)容納四因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)表格式,考慮本實(shí)驗(yàn)需要考察各因素間的交互作用和水平,選用L9(34)表作為正交實(shí)驗(yàn)表,如表2所示.

表2 L9(34)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.2 實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要有XKJ6325數(shù)控銑床、TR200表面粗糙度儀、裝有CXAX制造工程師軟件的電腦、φ12 mm高速鋼球頭銑刀等,實(shí)驗(yàn)工件材料為45鋼棒料,根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求將棒料制成50 mm×60 mm規(guī)格的試樣9個(gè),如圖1所示.

圖1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工件

先將制好的9件試樣進(jìn)行編號并在機(jī)床上正確裝卡,然后利用CXAX制造工程師軟件進(jìn)行造型設(shè)計(jì)并按照正交實(shí)驗(yàn)表設(shè)計(jì)的加工參數(shù)進(jìn)行加工參數(shù)設(shè)置,自動編程生成G代碼,再將電腦與數(shù)控機(jī)床連接,上傳G代碼在線加工,工件加工好后,用TR200表面粗糙度儀進(jìn)行測量并記錄結(jié)果,將結(jié)果填入正交實(shí)驗(yàn)表中.

2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及表面粗糙度預(yù)測模型的建立

表面粗糙度是衡量工件表面質(zhì)量的主要指標(biāo),表面粗糙度的預(yù)測研究受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注,Tipnis等人在1976年就通過對表面粗糙度的研究,提出了關(guān)于表面粗糙度的預(yù)測模型[2]如下:

(1)

在數(shù)控銑削加工中,v,αp,f等切削參數(shù)是不斷變化的,這使模型(1)很難適應(yīng).同時(shí),由上述分析可知,行距α也是影響表面粗糙度大小的關(guān)鍵因素,而模型(1)并未考慮.另外,實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)際加工中的工件材料情況不符,如用鋁合金材料替代鋼材等.所以,建立符合實(shí)際加工條件的基于CAM軟件編程的表面粗糙度預(yù)測模型對模具銑削加工具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義.

本研究考慮數(shù)控銑削的實(shí)際情況,以主軸轉(zhuǎn)速n、每齒進(jìn)給量fz、切削深度αp、行距α這4個(gè)參數(shù)建立表面粗糙度預(yù)測模型如下:

(2)

由于式(2)是非線性函數(shù),所以將式(2)兩邊分別取常用對數(shù)使之變換為線性函數(shù),即

lgRα=lgc+klgn+mlgαp+qlgα,

(3)

令lgRα=y,lgb0,k=b1,l=b2,m=b3,q=b4,lgn=x1,lgfz=x2,lgαp=x3,lgα=x4,則其對應(yīng)的線性方程為

y=b0+b1x1+b2x2+b3x3+b4x4.

(4)

由式(4)可知,該線性方程共包含4個(gè)自變量x1,x2,x3,x4,把實(shí)驗(yàn)結(jié)果用y表示.為了確定b0,b1,b2,b3,b4的值,共設(shè)計(jì)9組實(shí)驗(yàn),其中,第i組實(shí)驗(yàn)的自變量記為:xi1,xi2,xi3,xi4,實(shí)驗(yàn)結(jié)果為yi.又考慮存在實(shí)驗(yàn)誤差ε,則由這9組實(shí)驗(yàn)可建立如下多元線性回歸方程:

(5)

用矩陣可表示為

Y=Xb+e,

(6)

其中,Y為9組實(shí)驗(yàn)測量的表面粗糙度Rα的對數(shù)值組成的矩陣,則有

由參數(shù)的最小二乘法估計(jì)原理知

b=(X′X)-1X′Y.

(7)

為了在較少的實(shí)驗(yàn)次數(shù)下充分考慮實(shí)驗(yàn)因素對表面粗糙度的影響,實(shí)驗(yàn)采用正交實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行研究.根據(jù)切削用量手冊和經(jīng)驗(yàn)對主軸轉(zhuǎn)速n、每齒進(jìn)給量fz、切削深度αp、走刀行距α各選取3個(gè)水平,結(jié)果如表3所示.

表3 正交實(shí)驗(yàn)因素取對數(shù)水平表

根據(jù)確定的4個(gè)因素和3個(gè)水平,選用正交表L9(34)安排實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示.

表4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果對數(shù)表

由表3與表4得到的矩陣X、矩陣Y分別為

由式(7)經(jīng)Matlab運(yùn)算,求出b估計(jì)值:

(8)

由式(8)確定回歸方程:

(9)

因此,以高速鋼球頭銑刀銑削45鋼工件時(shí)表面粗糙度Rα的預(yù)測公式為

Rα=104.868n-1.215 1fz0.657 1αp0.577 6α-175 3.

(10)

為了判斷此預(yù)測模型的擬合程度,有必要對式(10)的預(yù)測模型進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),為此采用F檢驗(yàn)法,檢驗(yàn)結(jié)果如表5所示.

表5 顯著性檢驗(yàn)結(jié)果

當(dāng)檢驗(yàn)水平為0.1時(shí),查F檢驗(yàn)臨界值表得F(4,4)=4.11,因?yàn)?2.876>4.11,所以高速鋼球頭銑刀銑削平面時(shí)表面粗糙度Rα的預(yù)測模型是高度顯著的.

3 結(jié)語

利用正交原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究,通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸分析,得到了高速鋼球頭銑刀銑削45鋼工件時(shí)的表面粗糙度預(yù)測公式.對公式進(jìn)行了顯著性檢驗(yàn),證明結(jié)果是高度顯著的,此預(yù)測公式是可靠的,為利用CAM軟件進(jìn)行自動編程加工時(shí)切削參數(shù)的優(yōu)選提供了依據(jù).但由于預(yù)測公式只考慮了4個(gè)因素,工件材料也只針對45鋼進(jìn)行實(shí)驗(yàn),還有許多因素未納入其中,如曲面曲率的大小和其他牌號鋼材的影響等,所以此課題還有待于進(jìn)一步研究.

參考文獻(xiàn):

[1]田欣利,佘安英.基于回歸分析方法的銑削表面粗糙度預(yù)測模型的建立[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2008(11):101-104.

[2]李亮,何寧,何磊,等.高速銑削鋁合金時(shí)切削力和表面質(zhì)量影響因素的試驗(yàn)研究[J].工具技術(shù),2002(12):14-17.

[3]姬素云.高速銑削航空薄壁鋁合金表面粗糙度研究[J].河南農(nóng)業(yè),2011(6):63-65.

猜你喜歡
行距粗糙度編程
2020年度夏玉米行距密度試驗(yàn)研究報(bào)告
編程,是一種態(tài)度
元征X-431實(shí)測:奔馳發(fā)動機(jī)編程
編程小能手
基于無人機(jī)影像的巖體結(jié)構(gòu)面粗糙度獲取
甘肅科技(2020年20期)2020-04-13 00:30:18
紡織機(jī)上誕生的編程
冷沖模磨削表面粗糙度的加工試驗(yàn)與應(yīng)用
模具制造(2019年4期)2019-06-24 03:36:48
不同播量、行距對“藏青320”產(chǎn)量的影響研究
基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的面齒輪齒面粗糙度研究
鋼材銹蝕率與表面三維粗糙度參數(shù)的關(guān)系
临潭县| 北海市| 克东县| 洪泽县| 建昌县| 牡丹江市| 扎赉特旗| 独山县| 溧水县| 师宗县| 杭锦后旗| 巩义市| 大关县| 尼木县| 双江| 朝阳区| 宁晋县| 文登市| 祁阳县| 阆中市| 封开县| 鄂州市| 黑山县| 临潭县| 平邑县| 邯郸县| 洪江市| 彭水| 遂平县| 延川县| 开鲁县| 博白县| 平山县| 郧西县| 自贡市| 皮山县| 秦皇岛市| 松阳县| 万载县| 乃东县| 扶绥县|