面向高速切削的金刚石立铣刀设计及动特性研究

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随着精密和超精密加工的发展和新型难加工材料的不断出现，金刚石刀具得到广泛的发展。金刚石刀具不但有极高的硬度和耐磨性，而且切削刃锋利，刃部粗糙度值小，摩擦系数小，抗黏结性好，热导率高，切削时不易黏刀及产生积屑瘤，加工表面质量好，是精密和超精密加工新型难加工材料的首选刀具。目前，金刚石刀具用于车削的较多，本文基于高速铣削机理、金刚石刀具的性能，进行高速切削金刚石立铣刀的设计及动特性的研究，对促进金刚石刀具在铣削领域的应用具有重要意义。主要研究内容如下：
　　依据高速铣削原理及金刚石刀具的性能特点，研究影响刀具几何角度的因素，对高速切削金刚石立铣刀进行设计。对于直径小于10mm的立铣刀宜采用焊接结构，直径大于10mm的立铣刀可采用机夹结构，利用Pro/E的建模技术，进一步对刀具的结构和尺寸进行合理的研究。
　　采用Pro/Toolkit，在VC环境下，研制了高速切削金刚石立铣刀参数化设计系统，方便、快捷地完成了高速金刚石立铣刀产品的参数化设计，对相似刀具结构，进行尺寸的驱动，刀杆可以是随直径变化的等比或等差数列。刀片的几何角度的选择影响刀具的几何形状，从系统生成的图形，可查看几何角度选择得是否合理。
　　根据高速切削金刚石立铣刀的切削特点，建立本文所设计立铣刀的有限元模型，进行了刀具的动特性研究。刀具的结构和尺寸影响刀具最大应力和应变产生的位置。刀具的位移、最大等效应力、应变随转速的增加而增大。在同一转速下，悬伸长度不同时，单刃立铣刀位移、等效应力、应变的变化趋势相似，悬伸长度对双刃立铣刀的应力，应变的影响不大。对刀具在时间历程下，进行了瞬态分析，中心点径向位移随时间的增加而增大，和理论相符合，可以从图像和列表中查看数值的大小。

著录项

作者
宋妍;
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作者单位

沈阳理工大学;

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授予单位沈阳理工大学;
学科机械制造及其自动化
授予学位硕士
导师姓名黄树涛;
年度 2009
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类高速切削;铣刀;
关键词
高速切削; 金刚石立铣刀; 机夹结构; 刀具设计;

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