拼接淬硬模具鋼高頻微幅振動銑削測試方法技術

一種拼接淬硬模具鋼高頻微幅振動銑削測試方法，在銑削進給方向上，對拼接淬硬鋼工件施加頻率在1000Hz以上，振幅0.1~0.5?m，激振力達到200N以上，記錄并分析振動銑削拼接材料時的切削力和切削振動。以及提供一種實現拼接淬硬模具鋼高頻微幅振動銑削測試方法的測試裝置。本發明專利技術獲得微觀上高頻斷續的沖擊銑削效果，可以減小導致刀具迅速磨損的熱化學作用，降低銑削力，提高材料的可加工性、表面質量及刀具壽命，能在振動銑削過程中記錄并分析銑削不同硬度材料時的進給方向切削力狀況。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種，特別是指一種能在振動銑削過程中記錄并分析銑削不同硬度拼接材料時的切削力和切削振動狀況的測試方法。
技術介紹
大型汽車覆蓋件模具的凸、凹模自由型面上存在大量溝槽、轉角、凹陷、凸起等復雜結構，沖壓過程中這些局部結構易出現磨損嚴重、拉毛拉裂等問題而使模具無法使用。為提高模具使用壽命，滿足沖壓復雜型腔不同部位受力不同的要求，復雜模具型腔使用不同硬度的淬硬模具鋼采用拼接的形式制造。為了保證模具型面的完整性和覆蓋件成形質量，需要在同一臺CNC機床上和用同一把刀具完成，刀具使用壽命要求達到4-12小時以上。不同硬度淬硬鋼在銑削力的作用下，由于其彈性模量有差異，加工中容易出現讓刀現象，導致不同硬度區的尺寸精度難以保證。采用傳統銑削加工拼接模具鋼，存在顫振強度、切屑形成穩定性、刀具磨損及材料去除效率以及工件表面質量等問題。同等條件下的銑削過程中，不同硬度拼接淬硬模具鋼的銑削振動較單一硬度淬硬鋼更為劇烈，與工件硬度呈現正相關性，在模具拼接區域處，由于銑削特性復雜，刀具和工件的振動過大，劇烈的銑削振動等致使刀具磨損速率加快甚至出現破損，致使模具的表面質量急劇下降，并導致模具加工品質和成品率低，嚴重制約著大型汽車覆蓋件拼接模具成形精度和效率 的提高。因此，本專利技術提出一種測試裝置，以深入研究振動銑削過程中的銑削力及銑削振動狀況。
技術實現思路
為了解決普通銑削在拼縫處振動過大而影響工件表面質量的問題，本專利技術提供對拼接淬硬鋼工件施加頻率在1000Hz以上，振幅O. Γθ. 5Mm,激振力達到200Ν以上，特別是記錄并分析銑削多硬度拼接材料時進給方向切削力狀況的電液振動輔助銑削測試裝置。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是一種，在銑削進給方向上，對拼接淬硬鋼工件施加頻率在IOOOHz以上，振幅O. Γθ. 5Mm，激振力達到200Ν以上，記錄并分析振動銑削拼接材料時的切削力、切削振動。本專利技術專利的有益效果主要表現在振動銑削加工通過對工件施加頻率IOOOHz以上，振幅O.1 O. 5Mm,激振力達到200N以上的縱向的聞頻微幅振動，可以犾得微觀上聞頻斷續的沖擊銑削效果，可以減小導致刀具迅速磨損的熱化學作用，降低銑削力，提高材料的可加工性、表面質量及刀具壽命，較傳統銑削加工有巨大優勢。另外，本專利技術能在銑削過程中記錄并分析銑削不同硬度材料時的進給方向切削力狀況。附圖說明圖1為本專利技術裝置的示意圖。圖2為本專利技術的振動銑削裝置圖。圖3為本專利技術的振動銑削裝置俯視圖。圖4為工件、連接板底座、測力儀連接裝置的剖視圖。圖5為振動發生液壓缸的剖視圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術做進一步描述。參照圖f圖5，一種，在銑削進給方向上，對拼接淬硬鋼工件施加頻率在1000Hz以上，振幅O. Γθ. 5Mm,激振力達到200Ν以上的高頻激勵,記錄并分析振動銑削拼接材料時的切削力、切削振動。所述測試方法采用一種多硬度拼接材料高頻微幅振動輔助銑削的測試裝置，結合數控加工中心和高頻電液發生器進行的結構設計。參照圖1-5，該銑削裝置包括高速數控銑削加工中心和高頻電液振動發生器，所述高速數控銑削加工中心包括機架1、主軸2和銑刀3，所述主軸可轉動地安裝在機架上，所述銑刀安裝在主軸下端，待加工工件位于所述銑刀的下方，所述待加工工件包括左邊試件11、中間試件12和右邊試件13，所述待加工工件包括左邊試件11、中間試件12和右邊試件13的硬度不同，所述左邊試件11、中間試件12和右邊試件13固定在連接板17上，所述的連接板17安裝在測力儀18上，所述測力儀18安裝在連接板底座19上，所述連接板底座19與高頻電液振動發生器6剛性連接，所述的高頻電液振動發生器6由液壓油源25、高速電磁閥26和振動發生液壓缸24構成，所述的振動發生液壓缸24固定在數控加工中心的工件臺8上。加速度傳感器5分別安裝在所述的待加工工件4的上端面和所述的連接板底座19的下端面上。所述加速度傳感器5通過00C30同軸電纜與數據采集卡9連接，所述測力儀18通過電荷放大器與數據采集卡9連接，所述數據采集卡9與用以記錄銑削過程銑削力和銑削振動信號的筆記本電腦10連接。本實施例的多硬度拼接材料高頻微幅電液振動輔助銑削測試裝置，包括數控加工中心、工件部分4、測力儀18、高頻電液振動發生器6、數據采集卡9和筆記本電腦10，本實施例的筆記本電腦為移動工作站DELL Μ90 ；所述的工件部分4包括左邊試件11、中間試件12和右邊試件13，所述的左邊試件11、中間試件12和右邊試件13之間用所述的六角螺母14和所述的六角頭鉸制孔用螺栓15連接成一個整體，所述的左邊試件11、中間試件12和右邊試件13安裝在所述的連接板17上，所述的連接板17下面板有沉頭孔，所述的工件下底面有螺紋盲孔，所述的沉頭孔上安裝所述的內六角圓柱頭螺釘16用以固定所述的連接板17和所述的左邊試件11、中間試件12和右邊試件13，所述的連接板17安裝在所述的測力儀18上，所述的連接板17上面板有沉頭孔，所述的測力儀上面板上有螺紋盲孔，所述的沉頭孔上安裝有所述的內六角圓柱頭螺釘21用以連接所述的連接板17和所述的測力 儀18，所述的測力儀18底座上有沉頭孔，所述的連接板底座19上有螺紋盲孔，所述的沉頭孔上安裝有所述的內六角頭螺釘20用以固定在所述的測力儀18和所述的連接板底座19，所述的連接板底座19安裝在振動發生液壓缸24上，所述的振動發生液壓缸24底座上有法蘭安裝孔，所述的法蘭安裝孔上安裝有所述的六角頭螺栓23和六角頭螺母22用以固定所述的振動發生液壓缸24和機床工作臺8。所述的高頻電液振動發生器6由液壓油源25、高速電磁閥26和振動發生液壓缸24構成。所述的振動發生液壓缸24內設有活塞27，所述活塞桿28的一端伸出所述的振動發生器液壓缸24的缸體外，所述缸體內上側內腔的油口 A與高壓油箱連通，所述缸體中活塞下側內腔的油口 B與所述高速電磁閥26的進出油口 PT連通。在本專利技術中，所述的傳感器部分5為美國PCB公司的333B30型加速度傳感器；所述的傳感器5安裝在所述的工件4上端面以及所述的連接板底座19的下端面上；所述的高速電磁閥26選用型號為34D-10B的三位四通電磁換向閥，工作頻率為1000Hz。所述的數據采集卡型號為LMS SCADAI11數據采集卡；所述的移動工作站上安裝有LMS test.1ab軟件。本實施例的工作過程為首先將所述的工件部分安裝在振動發生液壓缸上，根據本專利技術裝置設計振動發生液壓缸連接板底座，將本裝置用螺栓固定安裝在機床工件臺上。接下來，將所述的加速度傳感器固定在工件上，所述的加速度傳感器通過00C30同軸電纜接入到數據采集卡，所述的測力儀接入電荷放大器將電壓放大至0-5V后連接到數據采集卡前端，所述的數據采集卡連接到移動工作站上。下一步，在本專利技術裝置上，安裝銑削刀具，打開電源，根據銑削工藝的需要，調整工作頻率，使工件沿進給方向獲得高頻微幅振動。接著根據工藝要求，設定切削參數，如切削速度、切削深度、進給量等，在所述的移動工作站上運行LMS test.1ab軟件，調試設備，標定所述的傳感器。最后，在所述的高速加工中心上輸入測試程序，運行所述的高速加工中心，用所述的LMS test.1ab軟件記錄分析數本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種拼接淬硬模具鋼高頻微幅振動銑削測試方法，在銑削進給方向上，對拼接淬硬鋼工件施加頻率在1000Hz以上，振幅0.1~0.5μm，激振力達到200N以上，記錄并分析振動銑削拼接材料時的切削力和切削振動。

【技術特征摘要】
1.一種拼接淬硬模具鋼高頻微幅振動銑削測試方法，在銑削進給方向上，對拼接淬硬鋼工件施加頻率在IOOOHz...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王揚渝，文東輝，計時鳴，王慧強，周浩東，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：發明
國別省市：