【正文】 如球頭立銑刀的刀頸形狀分為標(biāo)準(zhǔn)型、長(zhǎng)頸型和錐頸型，可根據(jù)工件的加工深度和形狀進(jìn)行選擇。 高速銑削加工模具型面的關(guān)聯(lián)性分析 銑 削方式選擇 在銑削加工中，根據(jù)刀具切削的線速度方向與工件運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系可以得到兩種不同的銑削方式：順銑與逆銑 (如圖 22)。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 19 2．應(yīng)設(shè)法補(bǔ)償或抵消原始誤差：對(duì)工藝系統(tǒng)中的一些原始誤差，若無(wú)適當(dāng)措施使其減少時(shí)，則可采取誤差補(bǔ)償或誤差抵消的辦法消除其對(duì)加工精度的影響。當(dāng)表面層的殘余 應(yīng)力 為拉應(yīng)力時(shí)，則容易使零件表面產(chǎn)生裂紋而降低其疲勞強(qiáng)度。腐蝕性介質(zhì)一般在表面粗糙度凹谷處，特別是在表面裂紋中作用最強(qiáng)。球狀硬度較低，易加工；而針狀硬度大，不易加工 ]15[ 。 3)以加工表面質(zhì)量來(lái)衡量 易獲得好的加工表面質(zhì)量，則切削加工性好。一種觀點(diǎn)認(rèn)為白層是相變的結(jié)果，是由材料在切削過(guò)程中被快速加熱和驟然冷卻而形成的晶粒細(xì)小的細(xì)晶馬氏體組成。 殘余應(yīng)力與材料的成分、組織和缺陷一樣，對(duì)工件的機(jī)械性能有很大影響，多數(shù)情況下必須控制殘余應(yīng)力的大小及其分布規(guī)律。 高速切削的已加工表面完整性 切削加工過(guò)程中切削熱的產(chǎn)生和傳導(dǎo)、高速摩擦和磨損等因素都會(huì)對(duì)已加工表面黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 造成一定程度的破壞。熱塑剪切失穩(wěn)是廣泛存在于許多動(dòng)態(tài)塑性變形過(guò)程中的一種材料破壞現(xiàn)象，其先決條件是變形材料的局部溫升引起的熱軟化效應(yīng)足以抵消材料的變形強(qiáng)化效應(yīng)。形成鋸齒形切屑的原因主要是刀具前刀面附近的工件材料受到擠壓而堆積在前刀面 上，刀具繼續(xù)向前切削致使切屑材料發(fā)生突然斷裂。 合金工具鋼： Cr12MoV 標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 12991985 特性及適用范圍： 冷作模具鋼，鋼的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、強(qiáng)度均比 Cr12 高。本章主要闡述和分析這些高速切削物理現(xiàn)象的特征和規(guī)律。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 3．模具高速銑削模具型面關(guān)鍵技術(shù)，以前文論述的切削規(guī)律作為基礎(chǔ)，討論高速銑削加工模具型面的表面質(zhì)量、加工效率、加工精度，給出相關(guān)的影響因素。 本文研究了涉及高 速銑削各方面的加工要素，如切削參數(shù)對(duì)表面粗糙度的影響，切削特征量的變化規(guī)律，用數(shù)學(xué)方程描述模具幾何特征，并加以歸類(lèi)，論述了模具幾何特征之間的關(guān)系，結(jié)合實(shí)例具體分析，為提高高速加工的編程效率打下了基礎(chǔ)。高速切削使傳入工件的切削熱的比例大幅度減少，加工表面受熱時(shí)間短、切削溫度低，因此熱影響區(qū)和熱影響程度都較小，有利于獲得低損傷的表面結(jié)構(gòu)狀態(tài)和保持良好的表面物理性能及機(jī)械性能。常規(guī)的加工方法是在退火后進(jìn)行銑削加工，然后進(jìn)行熱處理、磨削或電火花加工，最后手工打磨、拋光。但我們也注意到，目前國(guó)內(nèi)高速切削機(jī)床和配套刀具還要依賴(lài)進(jìn)口，由于整體科研投入 較國(guó)外還有很大的差距，而且短期內(nèi)難以改變。 在刀具磨損在線檢測(cè)方面南昌大學(xué)王超厚 ]13[ 用電機(jī)主軸電流 (二次變量 )去估計(jì)刀具磨損量 (主導(dǎo)變量 )的值。 大連理工大學(xué)黎振 ]9[ 提出了一種等殘留高度光順刀具軌跡規(guī)劃算法。 3．結(jié)合生產(chǎn)背景，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，分析多因素作用下高速銑削加工表面粗糙度的變化規(guī)律。以進(jìn)一步了解高速銑削加工過(guò)程并反映其中的規(guī)律，為其他方面的研究打下基礎(chǔ)。同時(shí)，切削力也會(huì)大幅度下降。由于切除率高、能耗低，工件在制的時(shí)間短，提高了能源和設(shè)備的利用率，機(jī)床主軸、導(dǎo)軌的受力小，機(jī)床的精度壽命長(zhǎng)，同時(shí)延長(zhǎng)刀具壽命。在加工過(guò)程中，切削力的降低對(duì)減小振動(dòng)和偏差非常重要。而主軸自動(dòng)化平衡系統(tǒng)能把由刀具殘余不平衡和配合誤差引起的振動(dòng)降低 90%以上。 CBN 刀具具有極高的硬度及紅硬性，是高速精加工或半精加工淬火鋼、冷硬鑄鐵、高溫合金的理想刀具材料，但其固有的脆性大，耐沖擊能力弱的特性，限制了其在高速銑削領(lǐng)域的應(yīng)用。目前，高速切削加工常用的刀具材料有涂層刀具、陶瓷、立方氮化硼 (CBN)、聚晶金剛石 (PCD)以及高速鋼、硬質(zhì)合金等。 2．對(duì)各種不同硬度淬硬鋼的切削方法 由于硬度不同，對(duì)刀具的磨損情況不同，除了刀具材料和刀具幾何參數(shù)的選擇外，在切削過(guò)程中還要采取不同的切削條件才能保證加工質(zhì)量和加工效率的高度統(tǒng)一，根據(jù)不同硬度加工材料來(lái)研究高速切削工藝方法，也是高速切削工藝技術(shù)研究的重要內(nèi)容之一。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理也是研究工作中需要解決的問(wèn)題，工藝參數(shù)選擇應(yīng)以某一條件作為優(yōu)化目標(biāo)，尋求多條件約束下函數(shù)的最優(yōu)解，但應(yīng)考慮切削實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持。 然后采用已經(jīng)得到的高速銑削的基本理論，分析了影響采取高速加工工藝的因素，如加工表面質(zhì)量、加工效率、加工精度，并給了解決其矛盾的具體方法。（設(shè) 計(jì)） 論文題目： 淬硬鋼高速銑削加工 特征分析與刀具設(shè)計(jì) 學(xué) 部 機(jī)電工程學(xué)部 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名 王志遠(yuǎn) 學(xué) 號(hào) 074180433 班 級(jí) 07 級(jí) 機(jī)械數(shù)控 1 班 指導(dǎo)教師 姜 彬 答辯日期 2020 年 5 月 21 日 黑 龍 江 東 方 學(xué) 院 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 評(píng) 語(yǔ) （ 一 ） 姓名 王志遠(yuǎn) 學(xué)號(hào) 074180433 專(zhuān)業(yè) 班級(jí) 機(jī)械 數(shù)控 1 班 總 成績(jī) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 淬硬鋼 高速銑削加工特征分析與刀具設(shè)計(jì) 答 辯 委 員 會(huì) 評(píng) 語(yǔ) 答辯成績(jī) 主任簽字： 年 月 日 答辯委員會(huì)成員簽字 學(xué)部畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 領(lǐng)導(dǎo)小組意見(jiàn) 組長(zhǎng)簽字： 年 月 日 學(xué)部公章 黑 龍 江 東 方 學(xué) 院 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 評(píng) 語(yǔ) （ 二 ） 姓名 王志遠(yuǎn) 學(xué)號(hào) 074180433 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)械 數(shù)控 1 班 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 淬硬鋼 高速銑削加工特征分析與刀具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師成績(jī) 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語(yǔ) 指導(dǎo)教師 簽字： 年 月 日 黑 龍 江 東 方 學(xué) 院 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 評(píng) 語(yǔ) （ 三 ） 姓名 王志遠(yuǎn) 學(xué)號(hào) 074180433 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)械數(shù)控 1 班 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 淬硬鋼 高速銑削加工特征分析與刀具設(shè)計(jì) 評(píng) 閱 教 師 評(píng) 語(yǔ) 評(píng)閱教師成績(jī) 評(píng)閱教師 簽字： 年 月 日 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū) 姓名 王志遠(yuǎn) 學(xué)號(hào) 074180433 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)械數(shù)控 1 班 畢業(yè)論文（ 設(shè)計(jì)）題目： 淬硬鋼 高速銑削加工特征分析與刀具設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的立題依據(jù) 主要內(nèi)容及要求 進(jìn)度安排 學(xué)生簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） I 淬硬鋼 高速銑削加工特征分析與刀具設(shè)計(jì) 摘 要 高速銑削技術(shù)由于具有相對(duì)于傳統(tǒng)加工高效率、高精度、高表面完整性的特點(diǎn)，近年來(lái)得到人們的廣泛關(guān)注。 最后，綜合論文內(nèi)容，總結(jié)高速銑削加工模具型面的特點(diǎn)和要求。 由于不同硬度淬硬鋼材料在高速切削中表現(xiàn)出不同的特征，所以，要研究各種工程材料在高速切削下的切削機(jī)理，建立詳盡的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn) 研究和分析，建立高速切削數(shù)據(jù)庫(kù)，以便指導(dǎo)生產(chǎn)。高速切削工藝技術(shù)研究是一項(xiàng)很有意義的工作。 涂層刀具是通過(guò)在刀具基體上涂覆金屬化合物薄膜，以獲得遠(yuǎn)高于基體的表面硬度和優(yōu)良的切削性能。隨著切削速度和工件硬度的提高，對(duì)高硬度、耐沖擊材料提出了新的需求，必 須研究開(kāi)發(fā)新型刀具材料或?qū)δ壳安牧线M(jìn)行改性研究，以適應(yīng)高速切削加工的需要。 在刀具的其他方面，采用比強(qiáng)高的刀體材料和零件少、簡(jiǎn)單、安全的刀體結(jié)構(gòu)，同時(shí)具有短切削刃、較大刀尖角、較強(qiáng)斷屑能力和經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的切削幾何角度 、幾何尺寸。這使工件在切削過(guò)程的受力變形顯著減小，有利于提高加工精度。因此高速切削符合可持續(xù)發(fā)展的要求。 圖 11 Salomon 曲線 世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的高速加工研究自上世紀(jì) 20 年代末由德國(guó) Salomon 博士發(fā)起至今，經(jīng)歷了前期的設(shè)想和理論探索、高速機(jī)理研究探索、應(yīng)用探索和應(yīng)用研究等四個(gè)階段。 南京理工大學(xué)陳占暉 ]1[ 利用 ANSYS 對(duì)高速銑削刀具進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真，研究了銑削參數(shù)對(duì)銑刀在銑削時(shí)振動(dòng)位移的影響。 吉林大學(xué)王玉 ]6[ 對(duì)模具的高速銑削加工做了工藝參數(shù)對(duì)表面質(zhì)量的影響和軌跡規(guī)劃方面的研究。在保證刀具軌跡光順的前提下使加工效率達(dá)到最佳。通過(guò)分析和處理數(shù)據(jù)采集卡采集到的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、處理和顯示，從而間接地推測(cè)出刀具的磨損狀態(tài)。與其耗費(fèi)大量人力財(cái)力進(jìn)行廣泛的普遍研究，不如結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例進(jìn)行專(zhuān)用高速刀具設(shè)計(jì)和切削參數(shù)優(yōu)化。這樣使得加工周期很長(zhǎng)，特別是手工加工時(shí)間，要占整個(gè)加工周期的很大一部分。 然而，與高速切削機(jī)床和刀具技術(shù)的快速發(fā)展相比 ，模具企業(yè)在高速切削工藝、檢測(cè)及應(yīng)用軟件等方面的技術(shù)