平底立铣刀在多刃切削时的切削力变化规律研究

刘　璨　吴敬权　刘焕牢　谭光宇

广东海洋大学，湛江，524088



平底立铣刀在多刃切削时的切削力变化规律研究

刘璨吴敬权刘焕牢谭光宇

广东海洋大学，湛江，524088

摘要：为揭示平底立铣刀在多刃铣削时的切削力变化规律，理论推导了多刃切削的水平方向公称切削力的数学表达式，发现这些公称切削力是旋转角的简谐函数，其常数项与同时参与切削的刃数成正比。将切削力表达式的系数做归一化处理，采用仿真方法，得到各常用齿数平底立铣刀在单刃、多刃连续切削时的公称切削力量纲一均值和刀齿频率幅值，结果表明：切削宽度方向的公称切削力均值在多刃切削时显著增大，而其刀齿频率幅值在多刃切削时有时增大，有时减小。开展了4齿平底立铣刀的切削测力试验，试验结果与理论推导和仿真结果相符。研究结果表明：与单刃连续切削相比，多刃切削的切削宽度方向的静态切削力显著增大；多刃切削在水平方向存在着更平稳和更不平稳两种可能；偶数齿铣刀的多刃切削最平稳。研究结论可为铣削加工中优选浸入角参数提供参考。

关键词：立铣刀；多刃切削；切削力；平稳；浸入角

0引言

立铣刀通常有多个刀齿，瞬时切削的刀刃数与铣刀齿数和浸入角相关。

令铣刀的齿数为z，浸入角为β。在立铣刀切削时，若β小于2π/z，则立铣刀不同刀刃的切削在时间上不连贯，为断续切削，在每个切削刃切入或切出工件时，切削力在最大值和0之间的过渡时间很短，对工艺系统的冲击较大。……