Influence of Helix Angle on Stability of Milling Flexible Parts

Geometry of end mill cutters plays a vital role in the stability of the flexible parts milling.The present study considers helix angle and number of flutes.Multi-frequency solution is established to draw stability Lobe diagram(SLD)for different helix angles and number of flutes.SLD for the two cases shows that the greater the value of helix angle,the more stable the milling process will be,and conversely increasing the number of flutes degrades the stability of flexible parts milling.A simple empirical methodology is adopted to employ the inclined plane workpiece geometry offering agradual increase of the axial depth of cut in the feed direction.Surface roughness is used as a measure of stability.Test results corroborate the model conclusions very well.

航空铝合金铣削加工中切削力的数值模拟研究

为了弥补当前斜角切削数值模拟多采用直线刀刃的不足,结合立铣加工的实际情况,提出了适合立铣加工的螺旋齿单刃斜角切削有限元模型,进而对航空铝合金7050-T7451进行了铣削加工切削力的数值模拟研究,得到了切削力值。通过铣削力实验测得了同样切削条件下的铣削力值,数值模拟结果与实验值比较吻合,从而证明所建立的有限元模型是正确的,可用于预报铣削力值。铣削加工切削力的数值模拟研究为航空铝合金切削加工的工艺参数优化、刀具的合理选择及其优化设计奠定了基础,同时也为进一步有效控制整体结构件的加工变形提供了新的研究手段。

球头刀具刃形建模与过渡刃设计

针对回转刀具的几何特征，提出了广义螺旋运动概念，并应用这 一概念建立了球头刀具典型刀刃曲线的通用数学模型。针对某些刀刃曲线的特殊性质和球头 刀具的刃形分布要求，提出了过渡刃的概念及其设计方法。

“S”形刃球头立铣刀的磨削成形刀位轨迹研究

基于球头立铣刀"S"形刀刃曲线完成了球头前刀面和后刀面的砂轮刀位轨迹计算,根据CNC工具磨床转换为机床的运动参数,结合计算机语言及切削仿真验证了数学模型的正确性,为"S"形刃球头立铣刀的磨削成形提供了理论依据。

刀具偏心和变形对球头铣刀铣削力的影响

为了预测数控铣削加工过程中球头铣刀的铣削力,将刀具沿轴向平行地分割为许多很小的切削微元,刀具受到的铣削力为参与切削的各切削微元的受力之和.根据刀具铣削力与切削负载之间的经验公式,综合考虑刀具偏心、力变形和热变形,推导出三维进给状态下瞬时切削厚度表达式,建立球头铣刀铣削力模型并对模型进行仿真.结果表明,刀具偏心和变形对铣削力影响很大,尤其是在y轴上相对最大误差在8.5%以上;试验结果与仿真结果对比表明仿真模型的正确性.

关于二轴联动数控加工球头铣刀的几点说明

指出了二轴联动数控加工采用与轴线成定角螺旋刃口的球头铣刀时存在的设计与制造难题 ,并给出了相应的处理方法及相关模型 ,计算机虚拟制造结果验证了该方法的正确性和可行性。

带圆角圆弧头铣刀设计的关键技术

淬硬钢为典型难加工模具材料,其加工过程中受强热力耦合载荷作用,易导致刀具磨破损,进而降低模具加工表面质量。为了提高工件加工表面质量和刀具寿命,对带圆角圆弧头铣刀的设计进行了研究。首先,结合球头立铣刀和平底圆角立铣刀切削特性,提出了一种适用于大型淬硬钢模具加工的带圆角圆弧头铣刀。其次,对带圆角圆弧头铣刀几何特征进行定义,建立了铣刀轮廓面数学模型,推导了螺旋切削刃参数方程。最后,通过仿真、刀具磨削试验和检测中心对所设计的带圆角圆弧头铣刀进行了检验。检验结果表明:带圆角圆弧头铣刀的刀具直径、圆角半径、圆弧头半径、刃形的磨削精度误差范围在±0.001 mm以内,螺旋角、前角和后角的磨削精度误差范围在±0.05°以内,为刀具的推广应用提供了技术保障。

刀片系列化对可转位球头立铣刀加工精度的影响

在可转位球头立铣刀的设计中 ,为了减少刀片规格和利于刀片的标准化 ,要将理论上求得的刀片圆弧半径圆整成整数 。

新型球头立铣刀刃磨加工研究(Ⅱ)——后刀面数学模型及其加工实现

在已建立的球头立铣刀前刀面加工数学模型的基础上,根据微分几何理论建立了后刀面的加工数学模型,分析了加工中前刀面与后刀面的坐标系的空间运动关系,并讨论了后刀面的加工实现问题。结果表明,采用多轴联动的工具磨床,可以实现球头立铣刀后刀面的磨削加工。

球头立铣刀端刃四轴CNC重磨时夹具对加工误差的影响

夹具的制造精度对球头立铣刀端刃的磨削精度影响较大 ,而夹具的调整精度影响着球头立铣刀的端刃曲线精度和端刃前、后角的精度 ;在夹具的调整过程中 ,除旋转轴与偏转轴的夹角外 ,其它部位均可借助机床坐标显示进行辅助调整 ,因此α的调整与计算显得尤其重要 ,本文针对这种情况下产生的误差进行分析 。

球头铣刀椭圆形刃口曲线几何模型的研究

分析了球头铣刀平面形刃口曲线在设计和制造中存在的问题 ,提出了球头铣刀椭圆形刃口曲线的成形原理和几何模型。该模型将椭圆柱体与刀头球面相交所形成的曲线作为球头铣刀刃口曲线 ,不仅保证了刀体与刀头光滑过渡 ,使铣刀排屑顺畅 ,而且提高了重磨精度。

基于四轴CNC机床的球头立铣刀端刃重磨方案

探讨了在保证正确的端刃曲线和合理的刀具切削参数的前提下 。

球头刀刃几何建模中参数选取的分析

在描述球头刀刃的曲线参数方程时 ,选取不同的刀刃几何参数会影响刀刃槽加工的刀位轨迹非线性方程计算中的求解 ,产生求导病态以及坐标变换中的几何不变性等问题 ,本文依据微分几何和计算几何理论阐述了以刀刃点的转角变量作为刀刃几何参数的优越性。

等螺旋角圆锥立铣刀制造新工艺

根据等螺旋角圆锥立铣刀刀刃的几何特点 ,提出一种可保证刀刃设计参数的刀具制造新工艺 ,分析了工艺原理。

基于ANSYS的不同螺旋角立铣刀应力分析

对整体硬质合金立铣刀进行了受力计算,并利用ANSYS软件进行了建模、分析,模拟了刀具真实切削过程中切削力的瞬态变化,得出了在同等切削条件下,不同刀具螺旋角的大小,其动态切削过程中产生的最大应力值将发生较大的变化。

立铣刀铣削模具钢的表面粗糙度试验研究

以SKD11模具钢作为对象,探讨了不同刃倾角、螺旋角、涂层的立铣刀,以及顺、逆铣削方法对工件粗糙度的影响。试验结果表明,顺铣所得到的工件表面粗糙度整体而言比逆铣的要好。在顺铣时,使用负刃倾角立铣刀,所得到的工件表面粗糙度随着螺旋角的增加而变好。当使用正刃倾角立铣刀时,则所得到的工件表面粗糙度随着螺旋角的增加而变差。此外,采用TiAlN涂层立铣刀可以获得最佳的工件表面粗糙度,TiCN涂层立铣刀次之,无涂层立铣刀最差。

骨手术中皮质骨铣削力的有限元仿真研究

骨铣削是开颅手术和骨科手术中的必要步骤,铣削力过大会导致铣刀断裂、骨组织周围发生裂纹等问题,从而导致手术过程受到影响。使用ABAQUS仿真软件对四刃立铣刀铣削皮质骨进行有限元仿真并验证模型的正确性。基于仿真模型设计中心复合实验,通过响应面法得到铣削力的二次回归方程,探究铣刀转速、进给量和铣削深度对铣削力的影响。研究结果为骨科手术中合理设定铣削参数提供参考,二次回归方程作为预测模型也为手术中控制铣削力提供可能。

二轴联动数控加工球头铣刀的虚拟制造模型

分析了三种不同定义的螺旋刃口曲线的异同和与优劣 ,给出了二轴联动数控加工时不同截形的螺旋沟槽球头铣刀的刃口、沟槽及砂轮截形、相对进给速度等设计模型 ,并通过实得沟槽及计算机模拟结果进行了验证 ,认为借助该模型可获得较理想的球头回转铣刀。

不等螺旋角立铣刀的抗振性及设计研究

分析传统立铣刀工作时产生振动的原因,提出不等螺旋角立铣刀抗振原理。根据其结构特点,推导出不等螺旋角立铣刀在圆周方向上等分隔处的刃长的计算公式。通过瓦尔特机床公司tool-studio加工软件模拟铣刀的槽形截面图,验证了公式的正确性,并举例论述公式的应用。根据公式分析了立铣刀各刃等分隔的影响因素,并得出铣刀的直径、螺旋角和齿间夹角对立铣刀刃长的影响最大,从而提出不等螺旋角立铣刀结构设计的思路。为了验证不等螺旋角立铣刀抗振性,进行拐角铣削和侧铣对比切削试验,结果表明:与传统立铣刀相比,不等螺旋角立铣刀具有抑制振动和提高工件表面粗糙度的优点。

锥形球头立铣刀刀刃曲线的光滑过渡

针对锥形球头立铣刀的几何特征,应用广义螺旋运动概念建立刀刃螺旋线的通用数学模型.利用微分几何的基本原理,研究锥形球头立铣刀的刀刃曲线建模方法,设计出一种新的锥形球头立铣刀复合型刀刃曲线,解决了复合型刀刃曲线的光滑过渡问题.应用Matlab软件对所设计的刀刃曲线进行建模和验证,结果表明,本文推导的刀刃曲线的参数方程和复合型刀刃曲线的光滑过渡条件方程合理可行.