摘要
随着现代制造业的不断进步，汽车制造业等领域朝着精密与超精密方向发展，关键零部件的表面质量等要求越来越高。金属切削毛刺作为精密加工中的一种常见现象，制约零部件表面质量的提高。本文基于大批量精密加工滑动轴承过程中形成毛刺，影响滑动轴承使用性能的工程背景，进行了主动抑制毛刺的研究工作。建立毛刺评价标准，探究不同影响因素对毛刺高度的影响规律，优选切削参数，深入分析毛刺形成机理，最终实现主动抑制毛刺。 建立大批量精密加工滑动轴承过程中不同加工工序的毛刺评价标准。基于工程实际镗削用量0.06mm并结合瑞利判据，建立毛刺评价标准：钻削毛刺高度不超过60μm，车削毛刺高度不超过10μm。 探究各因素对钻削毛刺高度的影响规律，优选钻削参数。进行钻削正交试验，探究不同影响因素对交叉孔毛刺高度的影响规律，综合评估最优钻削参数，建立毛刺高度预测模型。试验结果表明：钻削速度、进给量、顶角和横刃宽度对毛刺高度有显著影响，后角对毛刺高度影响不大；最优钻削参数为：进给量0.042mm/r，横刃宽度0.2mm，钻削速度8.82m/min，顶角108°，后角15°，此时毛刺高度为30.8μm；预测模型平均误差9.1%，满足预测要求。 探究各因素对车削毛刺高度的影响规律，优选车削参数。进行断续车削正交试验，探究不同影响因素对断续车削毛刺高度的影响规律，综合评估最优车削参数，建立毛刺高度预测模型。试验结果表明：进给量对毛刺高度有显著影响，切削速度和前角对毛刺高度影响不大；最优车削参数为：进给量0.05mm/r，切削速度114.35m/min，前角8°，此时毛刺高度为8.3μm；预测模型平均误差12.6%，满足预测要求。 深入分析毛刺形成机理，建立毛刺高度理论模型。深入分析交叉孔毛刺形成机理，结合力学分析建立钻削毛刺高度理论模型。深入分析断续车削毛刺形成机理，结合滑移线场理论建立车削毛刺高度理论模型。分析结果表明：交叉孔毛刺高度与钻头钻出工件角度有关，钻出角度越大，毛刺高度越小。当刀具切出横孔终端面且主切削力由正变负时，形成断续车削毛刺。断续车削毛刺高度与主切削力的径向分力有关，径向分力越小，毛刺高度越小。 本文建立的毛刺评价标准及推荐的最优切削参数，达到了主动抑制毛刺的目的，在工程实践中得到了应用；分析得到的毛刺形成机理为工程实践提供了理论支撑。
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