三维复杂槽型铣刀片槽型优选技术的分析

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1、哈尔滨理T人学T学硕lj学位论文破损失效而不能使用。因此，硬质合金刀具在铣削等断续切削中的应用技术，是通过不断地研究刀具破损的问题而得到提高的。为了更好地将硬质合金刀具用于铣削等断续切削加工中，并使其稳定地工作，各国学者对硬质合金刀具在断续切削中破损机理进行了大量的研究。上世纪40年代，德国学者M．Kronenberg首先研究端铣加工中九种切入类型与破损之间的关系阻m1，他根据前刀面和工件切入侧面的初始接触点，把切入类型分为S型、T型、U型、V型等九种(STUv型、ST型、TU型、UV型、SV型)，指出切入类型不

2、同，刀片破损规律也不同，冲击系数是判断破损的重要参数。他认为：U型、UV型切入刀具破损较轻，S型、STUV型切入刀具破损较严重。到了50年代，西德的Opitz教授进行了大量有关铣削加工的研究工作，并指出：在硬质合金刀具的前刀面和后刀面上，除了存在通常的磨损现象以外，还存在“划痕"的现象⋯1。这种划痕对高速钢铣刀并无什么影响，但对硬质合金铣刀却有很大的影响。在铣刀产生划痕后，随着热应力的反复作用，就会产生“热龟裂"，从而引起铣刀刀齿的破损。以Opitz等人的热龟裂研究报告为开端，硬质合金刀具断续切削加工技术的基本问

3、题——铣刀刀齿的破损，就逐渐成了人们研究的对象。以后世界各国的有关专家、学者就此问题进行了广泛深入地研究．除热龟裂现象以外，人们还经常看到成为刀具破损原因的其他龟裂现象。因此，铣刀的破损有好几种原因，并不是所有的破损都是由热龟裂引起的，它们是由不同的原因引起的。1963年Trent在研究切削刀具的磨损现象时n引，提出了关于刀具损伤的新理论。他在论文中谈到：作为硬质合金铣刀破损的一般概念，必须包括三个不同的现象，即冲击、疲劳和热疲劳。同时，前苏联的30pes在他的论文中，介绍了在断续切削中，热和机械的冲击使刀具产生

4、微小的龟裂n引引，这些龟裂引起硬质合金刀具的破损。在论文中，他还列举了导致龟裂发展的三个重要原因，即刀齿的温度变动范围大、作用在刀具上的切削力大和刀具材料的高温机械强度低。日本的竹山、山田等人进行了热龟裂的研究，并取得了许多关于刀具破损的有价值的成果¨引引。根据竹山等人的研究可以知道，引起硬质合金铣刀崩刃的物质u钉，是在切削结束以后仍附着在刀齿切削刃上的切屑，因为，在下一次切削开始时，切屑从刀齿上脱落会带走部分硬质合金，从而使刀齿破损。铣削奥氏体不锈钢工件时，可以明显地看到这种粘屑现象。如果在被铣削工件的侧面添加

5、了黄铜板，即采用同时铣削不锈钢和黄铜板的“同时铣削法’’，就可以防止粘屑现象的产生。试验证明，这种方法确实对防止铣刀崩刃有着非常显著哈尔滨理下人学T学硕I：学位论文的效果。最近，国内的有关专家、学者也在刀具破损机理的研究、不等齿距端铣刀的研制以及最佳端铣法等方面作了不少的工作。上世纪八十年代，哈尔滨理工大学的于彦波等对硬质合金刀具断续切削时破损的现象、规律和机理进行了分析研究，对M．Kronenberg九种切入类型对刀具破损的影响提出了不同的看法，他们认为：对于S型、V型切入类型，刀具的破损最小；对于SnⅣ型、U

6、型切入类型，刀具的破损最大n町．九十年代中期渝州大学的林树兴采用几何解析法较为准确地求出前刀面各点与工件接触的先后顺序n引。在大量研究铣削破损机理的同时，人们认识到断续切削刀具的破损是一个典型的随机现象，必须用解决随机现象有力的工具数理统计及概率分析方法来研究刀具的破损规律。平尾政利、竹山秀彦通过冲击试验得到结论：其试验刀片的冲击破损规律服从威布尔分布啪1；S．Ramalingam等通过对刀具寿命分布进行的分析，指出刀具寿命由于不同的损坏原因而具有不同的随机分布函数；根岸秀夫、青禧代志用硬质合金进行断续切削，在大

7、样本试验(60刃以上)的条件下，统计刀具破损的累积频率及冲击次数，证明刀片破损的概率分布服从威布尔分布，并认为威布尔分布的平均寿命可作为破损刀具寿命的标准幢¨；河端裕等用三种不同牌号硬质合金进行断续车削，证明在不同的切削速度下，刀具寿命分别服从不同参数的威布尔分布；N．AllperLi等人把断续切削时刀具破坏看作打刀、崩刃、磨损三者同时影响的结果，各自有不同形式的概率分布函数，且三者独立．认为：打刀与崩刃服从参数不同的威布尔分布瞄1；磨损服从对数正态分布．继而由实验求出各自参数值，以预测刀具寿命。我国山东工业大学

8、刘战强、李兆前、艾兴利用可靠性理论研究了硬质合金刀具切削加工时的寿命寿命分布规律∞1，结果表明：硬质合金刀具切削的磨损过程可看成是线性平稳随机过程时，这种情况下的磨损寿命服从对数正态分布；在用硬质合金刀具进行加工时，如果刀具受到的冲击太大，以至于刀具内部的应力水平远远大于刀具材料的强度值，刀具就会因之一次冲击而产生破损，这是一种典型的脆性破损，这种脆性破损一般服从指数分布