微細(xì)車銑切削力建模及切削試驗(yàn)研究.pdf

1、微細(xì)車銑切削加工技術(shù)能夠滿足三維精密微小型零件形狀和材料多樣性的要求。因此，微細(xì)車銑切削加工作為21世紀(jì)先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域的前沿，被認(rèn)為是最具柔性的加工技術(shù)之一，具有廣闊的應(yīng)用前景。由于微細(xì)車銑加工中采用直徑更小的微型銑刀而刀具剛度也隨之降低，為了延長(zhǎng)刀具的使用壽命，一般采用每齒幾微米或更小的進(jìn)給。而隨著刀具的尺寸的減少，常規(guī)車銑中未被考慮的刀具切削刃鈍圓半徑此時(shí)必須被考慮。微小型銑刀的切削刃鈍圓的半徑通常在幾個(gè)微米量級(jí)，由此導(dǎo)致在微細(xì)車

2、銑中的每齒進(jìn)給量等于甚至?xí)∮诘毒咔邢魅锈g圓半徑。刀具與工件之間會(huì)產(chǎn)生擠壓、摩擦和耕犁，從而產(chǎn)生劇烈的彈塑性變形。
　　本文將基于車銑原理和技術(shù)，結(jié)合微細(xì)切削加工技術(shù)的特點(diǎn)，在金屬切削理論和彈塑性變形理論的基礎(chǔ)上，建立了微細(xì)正交車銑切削力的理論解析模型。在該模型中考慮了刀具的后刀面與工件的已加工表面之間耕犁力對(duì)銑削力的影響，以及刀具前刀面在切削過(guò)程中的受力情況。
　　首先，通過(guò)分析研究微細(xì)正交車銑銑削力的特點(diǎn)，得出已有的常規(guī)

3、車銑銑削力模型不能直接的應(yīng)用于微細(xì)車銑的原因；同時(shí)還分析了微型銑刀的切削刃鈍圓、最小切削厚度、后刀面的工件材料的彈性恢復(fù)量對(duì)于微細(xì)車銑銑削力的影響，為建立更精確的微細(xì)正交車銑切削力奠定基礎(chǔ)。
　　其次，建立微細(xì)正交車銑的微單元正交切削模型，分析金屬切削層的彈塑性的變形、刀具在切削過(guò)程中的受力情況；然后確定了刀具-工件剪切區(qū)和刀具-已加工表面正應(yīng)力和剪應(yīng)力。根據(jù)正交切削的理論，建立了微單元刃的局部切削力的模型，進(jìn)而積分求得整體的切削