硬脆性材料微細(xì)機(jī)械加工刀具特性研究.pdf

1、微銑削技術(shù)是現(xiàn)代高速切削加工的一項(xiàng)重要技術(shù)，以其高柔性、高效化、可加工復(fù)雜機(jī)構(gòu)并且能有效克服微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的局限性的卓越優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為當(dāng)今世界機(jī)械加工領(lǐng)域研究的一個(gè)熱門領(lǐng)域。
　　 本文以研究微機(jī)械加工中刀具銑削硬脆性材料時(shí)的特性為目的，研究了硬質(zhì)合金微球頭銑刀的材料、幾何、力學(xué)和銑削特性，研制了微銑削實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了銑削力及銑削參數(shù)對(duì)銑削過(guò)程的影響。
　　 1.對(duì)硬質(zhì)合金球頭銑刀進(jìn)行了分類，并在此基礎(chǔ)

2、上按照幾何角度對(duì)其參數(shù)特征對(duì)圓柱球頭銑刀的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)學(xué)描述，并建立了其軸向與徑向截面線和刃形線的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
　　 2.通過(guò)Pro/E和ANSYS 建立了球頭銑刀的有限元模型，利用該有限元模型對(duì)球頭銑刀進(jìn)行了有限元分析，主要包括應(yīng)力變形分析和模態(tài)分析。詳細(xì)討論了銑刀結(jié)構(gòu)和材料對(duì)其頻率和變形量的影響。
　　 3.利用自行研制的微銑削加工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了硬質(zhì)合金球頭銑刀銑削石英玻璃的實(shí)驗(yàn)。該平臺(tái)以高速電主軸為中心，

3、配以三向測(cè)力儀和微進(jìn)給系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)銑削力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)分度盤實(shí)現(xiàn)傾斜銑削。通過(guò)改變銑削參數(shù)，得到了不同工況下的銑削力，結(jié)合有限元仿真得到了銑刀的不同變形情況和受力狀態(tài)。
　　 4.從振動(dòng)理論出發(fā)，探討了銑削加工過(guò)程中的銑刀振動(dòng)機(jī)理，并相應(yīng)提出了一些減小銑刀振動(dòng)的方法和途徑。
　　 全文以銑刀特性研究為主線，分別從結(jié)構(gòu)、力學(xué)、振動(dòng)等方面進(jìn)行了模型建立和模擬分析，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了特性調(diào)查和模型驗(yàn)證，結(jié)果表明本文研究方法思