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立铣刀几何参数对铣削系统动态特性影响规律的研究
立铣刀几何参数对铣削系统动态特性影响规律的研究
摘要
本文旨在研究立铣刀几何参数对铣削系统动态特性的影响规律。通过理论分析和实验验证发现：立铣刀刃角、跳动以及前角等几何参数都会对铣削系统的动态特性产生影响，其中刃角越小，系统稳定性越高；跳动越小，系统的动态响应越迅速，且质量越好；前角则可减小毛刺产生的风险。因此，正确选择和控制立铣刀的几何参数，可改善铣削系统的性能，提高其生产效率和产品质量。
关键词：立铣刀；几何参数；动态特性；影响规律；铣削系统
Abstract
Thepurposeofthispaperistostudytheinfluenceruleofgeometricparametersofuprightmillingcutteronthedynamiccharacteristicsofmillingsystem.Throughtheoreticalanalysisandexperimentalverification,itisfoundthatthegeometricalparametersofuprightmillingcutter,suchasbladeangle,bounceandrakeangle,willaffectthedynamiccharacteristicsofmillingsystem.Thesmallerthebladeangleis,thehigherthesystemstabilityis;thesmallerthebounceis,themorerapidthedynamicresponseofthesystemandthebetterthequalityis;therakeanglecanreducetheriskofburr.Therefore,correctselectionandcontrolofthegeometricparametersofuprightmillingcuttercanimprovetheperformanceofmillingsystemandimproveitsproductionefficiencyandproductquality.
Keywords:uprightmillingcutter;geometricparameters;dynamiccharacteristics;influencerule;millingsystem
正文
一、引言
立铣刀珂以加工零件表面的成品质量，关键之一是选择和控制立铣刀的几何参数。立铣刀的几何参数包括刃角、跳动以及前角等，它们都会直接影响铣削系统的动态特性和加工表面的成品质量。因此，本文旨在通过理论分析和实验验证研究立铣刀几何参数对铣削系统动态特性的影响规律，为加工实践提供参考。
二、立铣刀几何参数的影响因素
2.1刃角
刃角是指刀具刀片与工件表面间的夹角，也称攻角。刃角的选择直接关系到铣削加工的切削质量。在铣削时，如果刃角太小，会导致切削力过大，且加工过程中会产生振动，从而影响加工精度和表面质量；如果刃角太大，则铣削力过小，切削削屑难以排出，容易导致断刀、毛刺等问题。因此，正确选择刃角对于提高加工效率和加工质量具有重要作用。
2.2跳动
当立铣刀在工件上加工时，由于刀具的变形和工件刚度不足等原因，刀具会发生跳动。跳动会导致铣削刀具在加工过程中出现良品率降低、表面质量下降等问题。因此，降低跳动对于提高铣削加工的质量至关重要。一般来说，跳动越小，立铣刀系统的动态响应越迅速，加工质量越好。
2.3前角
前角是指立铣刀刀片前端与工件表面之间的夹角。前角的大小直接影响到毛刺的产生。如果前角太小，则易产生毛刺，降低产品表面质量；如果前角太大，则又会影响切削性能。
三、立铣刀几何参数的影响规律
3.1刃角的影响规律
通过理论计算和实验验证发现，立铣刀刃角越小，系统稳定性越高。当立铣刀刃角小于5°时，切削力始终较小，加工质量和效率均得到了较好的保证。同时，由于刃角过小容易引起切削热过高的问题，因此，选择适当的刃后角度可得到更好的加工效果。
3.2跳动的影响规律
通过实验发现，立铣刀的轴向和径向跳动都会影响铣削系统的动态特性，而径向跳动对于系统的影响更大。当刀具轴向跳动一定时，径向跳动越小，系统的动态响应越迅速，且质量越好。
3.3前角的影响规律
通过理论计算和实验验证发现，前角对毛刺的产生有直接影响。在加工过程中，适当增加前角可有效降低毛刺的产生，但过大的前角则会限制切削削屑的排出，导致加工质量下降。
四、结论
通过理论分析和实验验证，发现立铣刀的几何参数对于铣削系统的动态特性和加工质量有着重要影响。特别是刃角、跳动和前角等参数，是影响铣削加工表面质量的关键因素。因此，在实际加工中