【正文】 切削參數(shù)研究 切削參數(shù)：是用來表示切削運動的參量，即切削速度、進給量、吃刀量。如要限制成本，可選用采用 AlTiN 的涂層硬質(zhì)合金銑刀。 在數(shù)控高速切削加工中，一般都采用順銑加工方式 。 4．應(yīng)分化或均化原始誤差：為提高一批零件的加工筋骨的，可采取分化某些原始誤差的辦法。 誤差抵消法就是利用原始誤差本身的規(guī)律性，部分或全部抵消其所造成的加工誤差。應(yīng)根據(jù)不同情況針 對主要的原始誤差采取措施加以解決。 相配零件間的配合關(guān)系是用 過盈量或間隙值來表示的。 加工表面層的殘余應(yīng)力對零件的疲勞強度也有很大影響。 3．表面質(zhì)量對零件疲勞強度的影響。 2．表面質(zhì)量對零件抗腐蝕性的影響。 零件工作精度的保持性，主要取決于零件工件表面的耐磨性，耐磨性越高則工作精度的保持性越好。 2)材料金相組織的影響：一般情況下，鐵素體塑性大，而珠光體、馬氏體硬度較高，故兩者的含量少者切削加工性好。 2．影響因素 1)材料的硬度、強度、導(dǎo)熱系數(shù)等。 2)以切削力和切削溫度來衡量 在相同切削條件下，切削力大或切削溫度高，則切削加工性差。目前將白層視為馬氏體組織的觀點得到一致認可，主要爭議在于白層的精細結(jié)構(gòu)。白層是伴隨著硬態(tài)切削過程所形成的一種組織形態(tài)，它具有獨特的磨損特性：一方面硬度高，耐蝕性好；另一方面又表現(xiàn)出較高脆性 ，易引起早期剝落失效。通過仿真切削熱的生成與移動可以計算殘余應(yīng)力，刀具鈍圓半徑越大，殘余壓應(yīng)力值越大；工件硬度越高，殘余壓應(yīng)力值越大。 工件表層和亞表層的組織狀態(tài)發(fā)生變化，其微觀組織由白色的未回火層和黑色的過回火層組成。硬態(tài)切削已加工表面的完整性主要包括以下內(nèi)容：表層組織形態(tài)及其硬度、表面粗糙度、尺寸精度、殘余應(yīng)力的分布和白層的產(chǎn)生。 主 切削力和軸向力的變化與切深呈線性增長趨勢，而徑向力增長緩慢；不同的進給量對切削力的變化影響趨勢一致，軸向力的增長速率稍低于主切削力和徑向力，而當(dāng)進給量很小時，會出現(xiàn)徑向力大于主切削力的現(xiàn)象。采用金屬陶瓷刀片 SNMG120412NUG(牌號 ZK01)切削 GCr15軸承鋼的試驗結(jié)果表明：當(dāng)切削深度為 ～ 4mm、進給量 ～ 、切削速度≥ 130～ 160m/min 時，開始產(chǎn)生熱塑剪切失穩(wěn)。切屑形成起源于自由表面上剪應(yīng)變值 最大處，鄰近自由表面的變形假設(shè)為純剪切作用的結(jié)果，剪切斷裂與自由表面夾角為 45176。當(dāng)名義應(yīng)力 — — 真實應(yīng)變曲線斜率為零時，即溫度變化的局部速率對強度的負面影響等于或大于強度所產(chǎn)生的應(yīng)變硬化的正面影響時，材料內(nèi)部的塑性變形區(qū)便產(chǎn)生突變剪斷。 高速銑削切屑的形態(tài) 及切削力的特征 金屬切削過程研究的重點和核心是切屑的形成過程。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 14 化學(xué)成份： 碳 C： ～ 硅 Si：≤ 錳 Mn：≤ 硫 S ：≤ 磷 P ：≤ 鉻 Cr： ～ 鎳 Ni：允許殘余含量≤ 銅 Cu：允許殘余含量≤ 釩 V ： ～ 鉬 Mo： ～ 硬度 ：退火 ,255～ 207HB,壓痕直徑 ～ ?？捎脕碇圃鞌嗝孑^大、形狀復(fù)雜、經(jīng)受較大沖擊負荷的各種模具和工具。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) GB/T1299— 2020。在現(xiàn)代工業(yè)大大國 ，高速切削作為一種新的切削加工理念，被越來越多的工程技術(shù)人員所認可。 4．高效模具銑刀設(shè)計，詳細論述了適用于高速銑削刀具材料、刀具結(jié)構(gòu)、刀具幾何參數(shù)、高速銑 削刀具破損監(jiān)測技術(shù)、高速銑削條件下的刀具壽命管理 5．總結(jié)與展望：對高速銑削研究發(fā)展進行展望，并預(yù)測未來高速銑削技術(shù)在注塑模具加工方面的廣闊應(yīng)用前景和經(jīng)濟效益并提出一些需要進一步研究的實際問題 。最后還有論文的內(nèi)容及安排 2．模具高速銑削加工特征分析：從模具的幾何特征和非幾何特征的分析入手，聯(lián)系高速銑削的加工特點，找出兩者的關(guān)聯(lián)性，確定保證 模具特征的高速銑削加工工藝，進而提出高效模具銑刀而滿足的性能要求。分析了高速銑削加工特征與模具特征的關(guān)聯(lián)性，即證明了采用高速銑削技術(shù)加工模具可以滿足要求。迫切需要針對淬硬模具開發(fā)出實用、廉價、高效的專用模具銑刀。一方面主軸轉(zhuǎn)速可達數(shù)萬轉(zhuǎn)的高速機床卻一直只在幾千轉(zhuǎn)水平運行，具有高速精加工的條件卻只用于粗加工和半精加工，可切削高硬材料的機床和刀具卻只用來切削普通材料；另一方面，因工件材料與刀具、工藝配套不當(dāng) (目前還沒有完善的高速加工工藝參數(shù)表可供選擇 )造成加工成本高昂甚至質(zhì)量事故也時有發(fā)生。在加工過程中，切削力的降低對減小振動和偏差非常重要。而且傳統(tǒng)的模具加工方法存在缺陷：比如無法切削淬火鋼，必須進行 EDM 加工，耗時多，效率低而且后期磨削的時間也長，影響了模具行業(yè)生產(chǎn)率的提高。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 9 本課題研究意義 面對 市場競爭的需要，普遍要求模具企業(yè)能對市場變化做出快速響應(yīng)。這種思想是解決目前理論研究不徹底，生產(chǎn)應(yīng)用難的好方法。因此有必要針對現(xiàn)有研究成果，總結(jié)實驗數(shù)據(jù)，反應(yīng)高速切削行為的整體規(guī)律，用以指導(dǎo)生產(chǎn)。 綜上，我們可以發(fā)現(xiàn)，針對高速銑削切削參數(shù)實驗研究及選擇方法、刀具軌跡控制、高速銑削刀具批量設(shè)計和優(yōu)選系統(tǒng)的開發(fā)上，學(xué)術(shù)界進行了大膽的嘗試和一定數(shù)量的研究。 5．高速銑削刀具開發(fā)及安全性研究 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 8 高速銑削刀具設(shè)計開發(fā)方面哈爾濱理工大學(xué)做了眾多有益的嘗試和努力，孫擁軍]12[ 針對高速面銑刀切削過程的特點，基于高速切削加工理論，建立了高速面銑刀單齒和多齒動態(tài)切削力模型，獲得高速面銑刀動態(tài)切削性能的變化規(guī)律。王煒 ]10[ 分析了高速加工切削力影響因素的基礎(chǔ)上，研究了面向高速加工的等切削力余量規(guī)劃方 法。雖然 EDM 加工效率低，但在加工拐角方面還是具有一定優(yōu)勢，此研究成果推廣了高速銑削的應(yīng)用范圍，使其具有完全取代 EDM 的可能。采用二次旋轉(zhuǎn)回歸的實驗方法以加工后的表面粗糙度為評價標(biāo)準(zhǔn)對主軸轉(zhuǎn)速、進給速度、徑向間距和切削深度四個加工中重要的參數(shù)進行研究，獲得加工參數(shù)的回歸方程，通過顯著性檢 驗和驗證實驗，證明了回歸方程的可靠性。 廣西大學(xué)吳學(xué)奇 ]4[ 針對小直徑 (? 2mm)涂層硬質(zhì)合金銑刀高速銑削加工淬硬鋼(HRC51)過程中的切削力、振動、刀具磨損、切屑形態(tài)以及切削參數(shù)優(yōu)化等高速銑削機理和工藝問題進行深入、系統(tǒng)的實驗和理論研究。參考研究結(jié)果，可以避免銑刀在銑削加工中產(chǎn)生過大的振動位移，并盡可能的減小振動位移，提高加工工件的質(zhì)量。 國內(nèi)高速銑削技術(shù)的研究現(xiàn)狀 高速切削的研究正從過去的車削逐步轉(zhuǎn)向銑削，因為銑削加工在機械加工 總量中占有很大的比重。有關(guān)高速加工的研究迄今 在工業(yè)發(fā)達國家中已逐步進入成熟應(yīng)用階段，高速切削加工技術(shù)已成為切削加工的主流。對于每一種工件材料，存在一個速度范圍 (圖中 B 區(qū) )，在這個速度范圍內(nèi)，由于切削溫度太高，任何刀具都無法承受，切削加工不可能進行。 高速銑削技術(shù)的研究及發(fā)展 高速切削的起源可追溯到 20 世紀(jì) 20 年代末期。 4．加工能耗低、節(jié)省制造資源 高速切削時，單位功率所切削的切削層材料體積顯著增大。加工時可將粗加工、半精加工、精加工合為一體，全部在一臺機床上完成，減少了機床臺數(shù)，避免由于多次裝夾使精度產(chǎn)生誤差。 2．能獲得較高的加工精度 高速切削具有較高的材料去除率并相應(yīng)減小了切削力。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 4 3．刀具在線檢測技術(shù) 由于高速銑削設(shè)備投資高昂、精密程度高，而高的切削速度又具有潛在的危險性，應(yīng)該針對刀具的切削狀態(tài)開發(fā)出實用的在線檢測系統(tǒng)，當(dāng)?shù)毒呓咏枰弈顟B(tài)時能發(fā)出提示，避免了人工掌握刀具壽命管理時的主觀隨意性，而且開發(fā)刀具在線檢測技術(shù)，可以科學(xué)地安排刀具的切削時間，實際上降低了專用的高速切削刀具的切削成本 。為解決這一問題，開發(fā)了采有錐部和主軸端面同時定位的雙定位式刀柄，如德國開發(fā)出的 HSK(短錐空心柄 )連接方式和對刀具進行等級平衡及主軸自動平衡的系統(tǒng)技術(shù)。 2．刀具連接結(jié)構(gòu) 對于安裝在高速主軸上的旋轉(zhuǎn)類刀具來說，刀具的結(jié)構(gòu)安全性和高精度的動平衡是至關(guān)重要的。 金屬陶瓷材料具有較高的室溫硬度，高溫硬度及良好的耐磨性。涂層既可以是單涂層、雙涂層或多涂層，也可以是幾種涂層材黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 3 料復(fù)合而成的復(fù)合涂層，常用的涂層材料主要有：氮化鈦 (TiN)、碳氮化鈦 (TiCN)、氮化鋁鈦 (TiAlN)。刀具材料的迅速發(fā)展是高速切削得以實施的工藝基礎(chǔ)。實踐證明，如果只有高速機床和刀具而沒有良好的工藝 技術(shù)指導(dǎo)，昂貴的高速加工設(shè)備也不能充分發(fā)揮作用。 1．切削方法和切削參數(shù)的選擇與優(yōu) 化 在高速切削中，必須對切削方法和切削參數(shù)進行優(yōu)化選擇。 高速銑削工藝技術(shù) 高速切削的工藝技術(shù)也是成功進行高速加工的關(guān)鍵技術(shù)之一。進一步研究新的模型，采取可靠的算法，盡量準(zhǔn)確地描述高速銑削的加工過程，參考銑削切屑的成型機理，努力從本質(zhì)上描述高速銑削過程的加工特性， 為其他方面的研究打下堅實的基礎(chǔ)。將模具銑刀劃分成立銑刀、錐銑刀和球頭銑刀并分別敘述了使用條件和注意事項。 本文首先分析了模具的幾何特征和模具對加工工藝的內(nèi)在要求，聯(lián)系高速銑削加工的特點，說明了在模具加工方面采用高速加工的可行性和必要性。其研究內(nèi)容包括高速銑削的機理、高速銑削的工藝技術(shù)、高速銑削刀具技術(shù)。 由于高速切削技術(shù)具有切削效率高、加工質(zhì)量高、能直接加工淬硬鋼件和良好的經(jīng)濟性，使航空、模具、汽 車、輕工和信息等行業(yè)的生產(chǎn)效率與制造質(zhì)量顯著提高。收集文獻中有關(guān)銑削力、銑削熱、銑削穩(wěn)定性的實驗，描述了高速銑削加工模具的規(guī)律和特點，為后文分析具體的切削規(guī)律做了理論鋪墊。明確了模具銑刀的設(shè)計出符合要求的高效模具銑刀 關(guān)鍵詞 ： 高速銑削； 淬硬鋼 ；模具銑刀；幾何特征 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） II hardened steel highspeed milling tool design and analysis Abstract HSM has been noticed more frequently than before since it h