[发明专利]拼接淬硬模具钢高频微幅振动铣削测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种拼接淬硬模具钢高频微幅振动铣削测试装置，特别是指一种能在振动铣削过程中记录并分析铣削不同硬度拼接材料时的切削力和切削振动状况的测试装置。

背景技术

大型汽车覆盖件模具的凸、凹模自由型面上存在大量沟槽、转角、凹陷、凸起等复杂结构，冲压过程中这些局部结构易出现磨损严重、拉毛拉裂等问题而使模具无法使用。为提高模具使用寿命，满足冲压复杂型腔不同部位受力不同的要求，复杂模具型腔使用不同硬度的淬硬模具钢采用拼接的形式制造。

为了保证模具型面的完整性和覆盖件成形质量，需要在同一台CNC 机床上和用同一把刀具完成，刀具使用寿命要求达到4-12小时以上。不同硬度淬硬钢在铣削力的作用下，由于其弹性模量有差异，加工中容易出现让刀现象，导致不同硬度区的尺寸精度难以保证。

采用传统铣削加工拼接模具钢，存在颤振强度、切屑形成稳定性、刀具磨损及材料去除效率以及工件表面质量等问题。

同等条件下的铣削过程中，不同硬度拼接淬硬模具钢的铣削振动较单一硬度淬硬钢更为剧烈，与工件硬度呈现正相关性，在模具拼接区域处，由于铣削特性复杂，刀具和工件的振动过大，剧烈的铣削振动等致使刀具磨损速率加快甚至出现破损，致使模具的表面质量急剧下降，并导致模具加工品质和成品率低，严重制约着大型汽车覆盖件拼接模具成形精度和效率的提高。因此，本发明提出一种测试装置，以深入研究振动铣削过程中的铣削力及铣削振动状况。

发明内容

为了解决普通铣削在拼缝处振动过大而影响工件表面质量的问题，本发明提供一种频率在1000Hz以上，振幅0.1μm，激振力达到500N，特别是记录并分析铣削多硬度拼接材料时进给方向切削力状况的电液振动辅助铣削测试装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种拼接淬硬模具钢高频微幅振动铣削测试装置，所述测试装置包括数控铣削加工中心，所述数控铣削加工中心包括机架、主轴和铣刀，所述主轴可转动地安装在机架上，所述铣刀安装在主轴下端，待加工工件位于所述铣刀的下方，所述待加工工件包括硬度各不相同的左边试件、中间试件和右边试件，所述的左边试件、中间试件和右边试件固定在连接板底座上，所述的连接板底座安装在测力仪上，所述测力仪通过试件安装板与电液式振动发生液压缸刚性连接，所述的电液式振动发生液压缸与数控加工中心的工件台固定连接，加速度感器安装在所述的待加工工件的端面上以及所述的电液式振动发生液压缸的端面上；所述的加速度传感器与数据采集卡连接，所述的测力仪与数据采集卡连接，所述数据采集卡与用以记录振动铣削过程中的铣削振动和铣削力信号的笔记本电脑连接。

本发明专利的有益效果主要表现在：振动铣削加工通过对工件施加频率1000Hz以上，振幅0.1μm，激振力达到500N的纵向的高频微幅振动，可以获得微观上高频断续的冲击铣削效果，可以减小导致刀具迅速磨损的热化学作用，降低铣削力，提高材料的可加工性、表面质量及刀具寿命，较传统铣削加工有巨大优势。另外，本发明能在铣削过程中记录并分析铣削不同硬度材料时的进给方向切削力状况。

附图说明

图1为本发明装置的示意图。

图2为本发明的振动铣削装置图。

图3为本发明的振动铣削装置俯视图。

图4为工件、连接板底座、测力仪连接装置的剖视图。

图5为振动发生液压缸的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。