梯形微坑织构球头铣刀刀具结构强度仿真研究

在研究球头铣刀时发现,将合理排布的表面织构置入球头铣刀的前刀面,有明显提高刀具切削性能和抗磨减摩的作用。为了确保刀具表面微织构制备不影响正常使用,需要探讨微织构和刀具强度的关系。以球头铣刀作为研究对象,在球头铣刀前刀面制备不同几何参数的梯形微坑织构,通过ANSYS软件对球头铣刀强度进行仿真,得到不同几何参数下的应力和应变云图,并作出相应分析。结果表明:在球头铣刀前刀面制备梯形微坑织构对刀具强度影响不大,可正常使用;影响刀具强度的各项因素顺序由大到小为:微坑间距>大小微坑直径>距刃距离。当微坑间距为150~175μm、大小微坑直径为40/50~50/60μm、距刃距离为100~110μm内时,球头铣刀强度较好。

前刀面梯形微织构球头铣刀铣削性能仿真研究

文章就前刀面梯形微织构球头铣刀铣削性能仿真展开研究。为了研究梯形微织构球头铣刀对切削性能的影响,在球头铣刀前刀面制备不同参数的梯形微织构。在CATIA中建立球头铣刀三维模型,将梯形微织构置入球头铣刀前刀面的刀-屑接触区域,并使用Deform-3D仿真软件对不同参数的刀具铣削过程进行仿真,将获得的铣削力和铣削温度作为主要影响因素,并建立了铣削力、铣削温度的预测模型,使用遗传算法优化选取了最佳微织构参数,即微坑直径为76.843μm,微坑深度为54.725μm,微织构间距为177.767μm,距刃距离为91.845μm,此时铣削性能最好。