微細車銑切削力建模及切削試驗研究.pdf

1、微細車銑切削加工技術(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，微細車銑切削加工作為21世紀先進制造技術(shù)領(lǐng)域的前沿，被認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，為了延長刀具的使用壽命，一般采用每齒幾微米或更小的進給。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必須被考慮。微小型銑刀的切削刃鈍圓的半徑通常在幾個微米量級，由此導(dǎo)致在微細車

2、銑中的每齒進給量等于甚至?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)合微細切削加工技術(shù)的特點，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銑削力的影響，以及刀具前刀面在切削過程中的受力情況。
　　首先，通過分析研究微細正交車銑銑削力的特點，得出已有的常規(guī)

3、車銑銑削力模型不能直接的應(yīng)用于微細車銑的原因；同時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)量對于微細車銑銑削力的影響，為建立更精確的微細正交車銑切削力奠定基礎(chǔ)。
　　其次，建立微細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，進而積分求得整體的切削