大直径菲涅尔透镜模具加工工艺模拟实验研究.pdf

Techn0IogyandTesl工艺与检测 表 1 1162黄铜力学性能 名称 合金符号 密度 ／(g／cm ) 弹性模量E／GPa抗拉强度 f，6／MPa 屈服强度 02／MPa 伸长率6／(％) 疲劳极限 一，／MPa 黄铜 H62 8．4 lO5 300 l5O 40 120 崩刃)，从而降低刀具耐用度 ，影响模具加工效率 电动刀架上。通过加工角度调整装置使刀具切削刃位 和表面质量 。本文通过大直径菲涅尔透镜模具加工工 于加工角度 ，电动刀架沿 z向溜板进给，带动刀具对 艺的模拟实验 ，进行切削工艺参数对环形直角锯齿沟 铜盘端面进行直角锯齿沟槽结构加工。加速度传感器 槽特殊结构的加工过程动态平稳性影响规律的研究， 粘贴在刀杆和机床主轴上，通过数据采集系统采集主 优化合理的切削工艺参数，以提高加工过程动态平稳 轴振动信号和刀具振动信号，利用计算机系统进行数 性 ，保证菲涅尔透镜模具加工表面质量 。 据分析 1 实验条件及加工原理 2 实验研究 1．1 实验条件 菲涅尔透镜模具加工模拟实验采用聚晶金刚石车 本次模拟实验 以卧式数控机床 CJK一1630为平 刀，以卧式数控车床为平台，参考德州宇影光学仪器有 台，根据菲涅尔透镜结构特征设计 了加工角度调整装 限公司实际生产条件，自行设计一套模拟实验工艺系 置 。实验采用住友聚晶金刚石刀具，模具材料为 H62 统。实验数据采集系统包括 LabVIEW虚拟仪器，振动 黄铜，数据采集系统包括BK4507B’004加速度传感 加速度传感器。模具材料为 H62黄铜圆盘，直径为 器 (灵敏度 95．8mv／g)，NI9234数据采集卡，Lab- 100mm，H62黄铜力学性能如表 1所示。 VIEW虚拟仪器，利用 Matlab软件对采集的数据分别 2．1 主轴转速对Jjn-r过程动态平稳性的影响 进行时域和频域分析 。 主轴转速的选择要充分考虑机床动特性，减小主 1．2 加工原理 轴振动对加工状态的影响。实验采用单因素法，切削 本实验属于基础模拟研究。根据菲涅尔透镜结构 速度 =120m／min，进给量f=1．2Ixm／r，改变主轴 特征，参考生产实际加工条件 ，设计了一套大直径菲涅 转速 凡=180、260、360、450、950、1400、2000r／min。 尔透镜模具加工的模拟实验装置 。实验中以环形直角 记录主轴振动和刀具振动情况，如图2所示。 锯齿沟槽特殊结构为加工 目标，尺寸特征为深度 h= O．2 0．5mm，倾斜角度 0=64。。研究主轴转速、进给量、切 O．15 削速度对环形直角锯齿沟槽特殊结构加工过程动态平 O 1 稳性的影响规律，优化合理的切削工艺参数，达到提高 O．O5 11= 加工过程动态平稳性的 目地，为菲涅尔透镜模具加工 O 18O 260 360 450 950 提供理论依据。模拟实验工艺系统如图 1所示 。H62 主轴转速／(r／min) 黄铜盘装卡在机床主轴上 ，加工角度调整装置装卡在 图2主轴振动和刀具振动随主轴转速变化图