型腔深切高速銑削的拐角刀具路徑優(yōu)化研究.pdf

1、在模具制造業(yè)中，淬硬鋼這一高硬度、高耐磨性材料正越來越多地被用來制造精密模具。采用高速銑削方法加工淬硬鋼模具，具有可直接加工、效率高，能保證加工精度等特點。在型腔精密模具高速銑削中，廣泛應(yīng)用的環(huán)切法路徑往往拐角過渡較多，這將使得加工中的接觸角突然增大，刀具載荷突變，刀具易磨損乃至破損。通過增大軸向切削深度可使型腔模具加工效率大大提高，但也會使得拐角加工問題更突出。尤其是面對淬硬型腔模具時，此類問題將會十分嚴重。因此，有必要展開拐角路徑優(yōu)

2、化研究。本研究中以淬硬模具鋼（P20）為拐角路徑優(yōu)化的切削對象，綜合利用幾何學(xué)、銑削力測量技術(shù)、紅外測溫技術(shù)、刀具磨損測量技術(shù)和材料測試分析技術(shù)等技術(shù)手段和方法進行了型腔深切高速銑削的拐角刀具路徑優(yōu)化研究。
　　首先，分析拐角路徑中不同半徑拐角過渡圓弧所帶來的接觸角幾何變化以及由此而可能產(chǎn)生的對加工的影響。對實際生產(chǎn)加工中常用的連續(xù)切削拐角路徑方式，采用較大軸向切深，設(shè)計型腔深切高速銑削中不同半徑拐角過渡圓弧的連續(xù)切削試驗，從銑削

3、力、銑削溫度、刀具磨損及其磨損機理等不同方面對其展開分析。借助雙因素實驗的方差和貢獻率分析等手段和方法，探究不同半徑拐角過渡圓弧和軸向切深對于加工的影響。
　　其次，采用較大半徑拐角過渡圓弧在刀具路徑生成中存在一定局限，為此本文提出運用接觸角控制策略的兩種拐角輔助路徑方法：雙邊約束的循環(huán)圓漸進切削拐角方法和單邊約束的循環(huán)圓漸進切削拐角方法，詳細闡述了這兩種方法的實現(xiàn)算法，并與Choy所提方法展開幾何路徑仿真對比實驗，通過仿真實驗驗