不同螺旋角度立铣刀切削性能研究

２０１５年８月

第４３卷第１６期

机床与液压

ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ

Ａｕｇ２０１５

Ｖｏｌ４３Ｎｏ１６

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－３８８１２０１５１６０１２

收稿日期：２０１４－０６－２１

作者简介：涂志标（１９８２），男，学士，实验师二高级技师，研究方向为新型材料制备二刀具性能分析三Ｅ－ｍａｉｌ：ｔｕｔｏｐｔｕ

＠ｔｚｃｅｄｕｃｎ三

不同螺旋角度立铣刀切削性能研究

涂志标，任巨涛，郑宝增，马红亮

（台州学院机械工程学院，浙江台州３１８０００）

摘要：主要介绍在特定的铣削条件下，不同螺旋角度铣刀如何影响其切削性能三先利用ＤＥＦＯＲＭ软件仿真不同螺旋角度立铣刀的铣削过程，得到了切削力变化曲线，从切削力大小变化来分析铣刀的切削性能三接着进行实体铣削实验，用不同螺旋角度铣刀铣削不同材质的工件，除了螺旋角度外，其他的参数如前后角等规定统一，铣削完后观察不同螺旋角度的铣刀对已铣削工件表面粗糙度的影响，并记录数据三最后对比两者数据，分析得出螺旋角度越大切削力越小二工件表面越光滑的结论三

关键词：立铣刀；螺旋角度；切削性能；ＤＥＦＲＯＭ?３Ｄ仿真；表面光洁度

中图分类号：ＴＧ７１４一一文献标志码：Ａ一一文章编号：１００１－３８８１（２０１５）１６－０３９－５

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（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴａｉｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＴａｉｚｈｏｕＺｈｅｊｉａｎｇ３１８０００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈａｔｈｏｗｍｉｌｌｉｎｇｃｕｔｔｅｒｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｐｉｒａｌａｎｇｌｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｉｔｓｃｕｔｔｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｐａｒｔｉｃｕｌａｒ

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ｓｍｏｏｔｈｅｒ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｖｅｒｔｉｃａｌｍｉｌｌｉｎｇｃｕｔｔｅｒ；Ｓｐｉｒａｌａｎｇｌｅ；Ｃｕｔｔｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ＤＥＦＲＯＭ?３Ｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；Ｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓ

一一金属切削加工为机械制造业中最基本的加工方

法，通过刀具的切削可以保证零件要求的形状二表面精度二尺寸和性能要求［１］三此处主要介绍铣刀，下面从铣刀的结构二形状和材料等方面作简单介绍三铣刀种类繁多，如立铣刀二圆柱形铣刀二面铣刀二三面刃铣刀二角度铣刀［２］等，文中探究的是立铣刀切削性能三在不同的加工条件和工作环境下，刀具所体现出来的切削性能也会随之改变三例如立铣刀分别在粗加工二半精加工和精加工工作条件下，即使是相同的螺旋角度立铣刀对铣刀整体的切削力和排屑的影响也是不同的三合适的螺旋角能使刀刃逐渐切入和切离工件，能增加实际工作前角，使排屑容易［３］三下面就在设定的铣削条件下探索不同螺旋角度的立铣刀对不同

材质工件的切削性能三

关于切削性能好坏的评判标准，选择铣刀的切削力和被铣削工件的表面光洁度作为两大指标来进行研

究三因为在切削加工中，切削力是基本参数，其变化直接影响加工过程中表面加工质量和刀具磨损二刀具与工件的相对位移等［４］；而表面光洁度是最直接反映

工件材料被加工后的工艺性三故此下文进行一系列的试验来围绕这两者进行研究三

１一整体实验设计

总共３把不同螺旋角度的立铣刀（螺旋角度分别为３０?，３５?，４５?，其他条件参数都统一），分别铣削材质为Ａｌ二４５钢二Ｃｒ１２的工件三表１为立铣刀其他参数条件，表２为铣削条件三

表１一立铣刀其他参数条件

材质硬质合金

主偏角／（?）

９０直径／ｍｍ１０齿数４前角／（?）５长度／ｍｍ

８０

后角／（?）

１５