微徑銑刀的力學(xué)特性及磨損機(jī)理研究.pdf

1、隨著人們對(duì)微小型產(chǎn)品需求的增加和科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展，利用微細(xì)銑削加工技術(shù)，制造復(fù)雜3D幾何形狀微小零件變得日益廣泛。目前，世界各主要國(guó)家已經(jīng)在微細(xì)銑削領(lǐng)域開(kāi)展了廣泛的研究，微小型機(jī)床得到了研制，表面質(zhì)量、切削力、刀具的磨損和壽命、切屑狀態(tài)以及微小零件的加工能力等領(lǐng)域是研究的重點(diǎn)。
　　本文將在已研制的微小型三軸立式銑床基礎(chǔ)上，通過(guò)有限元和實(shí)驗(yàn)分析，研究微徑銑刀的力學(xué)特性、磨損機(jī)理和刀具壽命。以求增加刀具的耐用度，提高銑削效率，保證

2、微細(xì)銑削的加工質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)高效加工提供理論指導(dǎo)和試驗(yàn)依據(jù)。
　　首先，利用有限元方法，對(duì)微徑銑刀的力學(xué)特性進(jìn)行分析。通過(guò)模態(tài)分析，研究刀具的固有頻率和振型；以及通過(guò)靜力學(xué)分析，研究微徑銑刀的應(yīng)力和變形特點(diǎn)。
　　其次，通過(guò)大量的刀具磨損實(shí)驗(yàn)，利用掃描電子顯微鏡和能譜儀，研究了TiAlN涂層硬質(zhì)合金微徑銑刀(直徑0.5mm)，在銑削硬鋁LY12、高彈性合金鋼3J21和不銹鋼時(shí)，刀具的磨損機(jī)理；以及無(wú)涂層硬質(zhì)合金微徑銑刀，銑削硬

3、鋁LY12時(shí)的刀具磨損機(jī)理。發(fā)現(xiàn)涂層脫落、刀尖破損、擴(kuò)散磨損為微徑銑刀的主要磨損形式。
　　最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究微細(xì)銑削的刀具壽命問(wèn)題。分析了順銑平面時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速分別為160000r/min、140000r/min、120000r/min時(shí)的刀具磨損特性；逆銑平面時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為140000r/min時(shí)的刀具磨損特性。在此基礎(chǔ)上，繪制了ln－lnT關(guān)系曲線，建立了切削速度與刀具壽命T的關(guān)系式。發(fā)現(xiàn)逆銑時(shí)刀具磨損得比順銑時(shí)的快；切削速度