[發明專利]一種銑削顫振測試件及其測試方法

有效

• 申請號: 201710642869.X
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107433492B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 何磊;陳建波;李小兵;高錦焜;馬南峰;李仁政
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23Q17/12
• 分類號: B23Q17/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種銑削顫振測試件及其測試方法，本發明的銑削顫振試件上設置有基準面和斜面，基準面與斜面分別覆蓋有T形測試區，T形測試區內設置有直線測試區和圓角測試區，刀具首先銑削斜面覆蓋的T形測試區，測量顫振發生時的銑削深度，調整刀具銑削深度，銑削基準面內的T形測試區，基準面主要用于測量用斜面銑削時不發生顫振的銑削深度在基準面的直線測試區和圓角測試區的銑削顫振情況，從而得到穩定的參數，加工過程中為避免發生顫振，銑削時的切深需保持在該值以下，測試件可以測量不同圓角、圓角形成角度、銑削高度時的銑削顫振情況，試驗簡便可靠，不需要復雜的測量及分析設備。

技術領域

本發明涉及機械加工領域，具體的說是一種銑削顫振測試件及其測試方法。

背景技術

航空結構件加工中，輪廓銑削應用十分廣泛，而在輪廓銑中，圓角銑削的問題十分突出，不合理的切削參數常會導致圓角銑處產生顫振，極易損傷刀具和零件。

銑削顫振是制約高速銑削效率提升的一大因素，銑削顫振的發生與銑削時的主軸轉速、銑削深度等加工參數及機床特性密切相關。實際加工中為避免銑削顫振的發生，常采用降低銑削參數的方式，這極大限制了高速銑削的效率。不同機床的特性各異，對銑削顫振的影響也不同，若不考慮該因素，很有可能造成銑削顫振的發生，威脅產品質量及設備安全。

當前對直線銑削顫振機理分析較為完善，并可通過實驗確定較為可靠的切削參數。而圓角銑削中，切削厚度及切入角處在動態變化中，分析及研究更為困難。通過查閱相關文獻可知，銑削過程中的顫振主要由于銑削為斷續切削過程，加工時切削厚度為動態變化值，由此引起加工刀具和工件的自激震蕩，當此震蕩的頻率大于機床、刀具、工件綜合系統的固有模態頻率時即會引起顫振。通過對銑削加工過程的動態建模和分析，可以得出銑削顫振與轉速、銑削深度及通過錘擊法獲得的機床、刀具、工件綜合系統的傳遞函數間的關系，并繪制出銑削穩定瓣圖，獲得穩定銑削不發生顫振的加工參數。

但該方法較為復雜，且對于不同的刀具、工件均需進行錘擊實驗以獲得傳遞函數。實際應用中，常通過試切楔形件的方式獲得直線穩定銑削不發生顫振的加工參數。但對于圓角銑削過程中，仍缺乏合適試切件及可靠試驗方式。

發明內容

本發明的目的在于提供一種銑削顫振測試件及其測試方法，用于解決數控銑削加工中由于機床特性、斷續銑削、工藝參數的不合理設置引發銑削顫振的問題。

進一步地講，本發明的銑削顫振試件上設置有基準面和斜面，基準面與斜面分別覆蓋有T形測試區，T形測試區內設置有直線測試區和圓角測試區，刀具首先銑削斜面覆蓋的T形測試區，測量顫振發生時的銑削深度，調整刀具銑削深度，銑削基準面內的T形測試區，基準面主要用于測量用斜面銑削時不發生顫振的銑削深度在基準面的直線測試區和圓角測試區的銑削顫振情況，從而得到穩定的參數，加工過程中為避免發生顫振，銑削時的切深需保持在該值以下。

本發明通過下述技術方案實現：

一種銑削顫振試件及其測試方法，一種銑削顫振試件件，包括基座，所述基座上設置有用于固定基座的通孔；所述基座的上表面固定有側面設置有兩個及兩個以上T形測試區的銑削測試體，所述銑削測試體的上表面設置有斜面、基準面，所述T形測試區的彎折處設置有圓角測試區，所述T形測試區與斜面底端相交處為銑入區；一種銑削顫振測量方法，包括以下步驟：

S1.根據需要進行顫振測試的圓角R值、圓角形成角度、銑削高度選擇相應規格的顫振測試件，調整機器轉速；

S2.通過基座的通孔將顫振試件固定在機床工作臺上；

S3.刀具以一定的軌跡依次銑削測試區；

S4.檢測顫振試件上刀具的銑削軌跡，在顫振區測量顫振發生時的銑削深度，以不超過發生顫振時的銑削深度值為安全銑削參數。