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微铣金属表面微沟槽结构的粗糙度及形貌分析 被引量：8
1
作者 张金峰 封超 +2 位作者 马芸慧 唐微 巩亚东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2998-3011,共14页
为了提高和改善微沟槽表面质量,设计了高速微铣削实验,研究了微沟槽底面表面粗糙度和侧壁残留毛刺的变化规律。从理论角度引入了已加工表面的形成机理,建立了微观表面粗糙度理论模型,提出了刀具跳动对侧壁形貌变化影响的规律。利用三轴... 为了提高和改善微沟槽表面质量,设计了高速微铣削实验,研究了微沟槽底面表面粗糙度和侧壁残留毛刺的变化规律。从理论角度引入了已加工表面的形成机理,建立了微观表面粗糙度理论模型,提出了刀具跳动对侧壁形貌变化影响的规律。利用三轴联动精密微细铣削机床加工微细直沟槽,并选取主轴转速、轴向切深、进给速度、刀具跳动量和材料组织结构为研究因素。采用多因素正交实验和极差分析法,对表面粗糙度值进行数值分析。铝合金,钢和钛合金三类微沟槽底面对应的最佳表面粗糙度值变化范围分别为1.073~1.481μm,0.485~0.883μm,0.235~0.267μm;无刀具跳动钛合金微沟槽壁毛刺的最大高度为7.637μm,而当刀具存在0.3μm的径向综合跳动量时对应的微槽壁毛刺的最大高度为21.79μm。铣削参数对表面粗糙度值的影响按从大到小依次为进给速度、主轴转速、轴向切深,且随着进给速度和轴向切深的增大,表面粗糙度值增大;随着主轴转速的增大,表面粗糙度值先减小后增大;在相同加工条件下,若微圆弧刀刃无磨损,微刀具的跳动量对微直沟槽侧壁表面质量有较大影响。同时,不同金属材料特性也是影响微沟槽表面质量的潜在因素。 展开更多
关键词 表面粗糙度 铣削参量 切削厚度 刀具跳动
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高速微尺度铣削分力的试验研究 被引量：3
2
作者 张金峰 巩亚东 +1 位作者 张永震 刘月明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第23期3225-3230,共6页
针对微铣刀刃径非常小,在高速微铣削加工过程中很难判断其磨损状况以及对加工表面质量的影响的问题,在微铣削过程中测量微铣刀刀刃受到的微铣削力,研究微铣削力的特性和变化规律,以有效、间接地反映刀刃变化和工件加工表面质量。从理论... 针对微铣刀刃径非常小,在高速微铣削加工过程中很难判断其磨损状况以及对加工表面质量的影响的问题,在微铣削过程中测量微铣刀刀刃受到的微铣削力,研究微铣削力的特性和变化规律,以有效、间接地反映刀刃变化和工件加工表面质量。从理论角度对螺旋立铣刀受到的微铣削力机理进行了着重分析;借助已有的微铣削试验平台,选择典型工件试验材料并设计对应的试验方法进行试验;针对多种材料受到的微铣削分力进行了总结归纳和分析,获得了微铣刀刀刃受到的微铣削力的特征和变化规律。试验结果表明:随着微铣削参量的变化,微铣削力的变化规律与所加工材料的物理机械加工性能存在着密切的联系,而且微铣刀刃径及其每转进给量、轴向铣削深度、材料的晶粒大小都是尺寸效应产生的主要影响因素。 展开更多
关键词 微铣削力 铣削参量 材料性能 单 多材料
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微铣削力在高速微尺度加工中的实验研究与分析 被引量：1
3
作者 张金峰 巩亚东 +1 位作者 张永震 刘月明 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期284-287,292,共4页
对微铣削过程中微铣刀刀刃受到的微铣削力进行测量,并研究其特性和变化规律.从理论角度对螺旋立铣刀的受力机理进行重点分析.借助现有的微铣削实验平台,选择典型的工件材料并设计相应的实验方法.对加工不同材料工件的刀具所受到的微铣... 对微铣削过程中微铣刀刀刃受到的微铣削力进行测量,并研究其特性和变化规律.从理论角度对螺旋立铣刀的受力机理进行重点分析.借助现有的微铣削实验平台,选择典型的工件材料并设计相应的实验方法.对加工不同材料工件的刀具所受到的微铣削力进行分析,获得了微铣削力的特征和变化规律.实验结果表明:刀具受到的微铣削力随着微铣削参量的变化而变化,其变化规律与加工工件的材料性能密切相关.微铣刀刃径、每齿进给量、轴向铣削深度和材料的晶粒尺寸是引起尺寸效应的主要因素. 展开更多
关键词 微铣削力 铣削参量 材料性能 尺寸效应 立铣刀
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微尺度高速铣削表面质量的试验研究 被引量：13
4
作者 巩亚东 张金峰 +1 位作者 张永震 刘月明 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第13期190-198,共9页
随着信息时代的发展,微功能器件已变得越来越重要,制造具有尺寸精度高、表面质量好和加工误差小的微零件提出了新的挑战。利用高速微铣削加工不同材料的微沟槽,研究沟槽底面质量和沟槽立面毛刺特性和变化规律,为微零件的加工提供理论依... 随着信息时代的发展,微功能器件已变得越来越重要,制造具有尺寸精度高、表面质量好和加工误差小的微零件提出了新的挑战。利用高速微铣削加工不同材料的微沟槽,研究沟槽底面质量和沟槽立面毛刺特性和变化规律,为微零件的加工提供理论依据和技术指导。从理论角度引入微铣刀切削刃微切削和划过表面的次摆线模型,对铣削表面形成原因和毛刺产生机理进行着重分析;借助于已有的微铣削试验平台、选择典型工件试验材料并设计对应的试验方法;针对典型材料加工后的表面质量进行了分析和总结归纳;获得微沟槽表面粗糙度和毛刺的变化规律。试验结果表明:每齿进给量与切削刃圆弧半径的比例小于1,即发生最小切削厚度效应;随着进给速度和主轴转速的逐渐增大,沟槽底面的表面粗糙度Ra将会逐渐降低;毛刺的分布数量和高度差会随着主轴转速的提高而下降,随着每齿进给量的加大而变高。在高速微铣削研究中得出的微沟槽规律对深层次研究表面质量加工机理具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 表面粗糙度 毛刺 微铣削参量 最小铣削厚度效应
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