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不等底刃形状分布对球头立铣刀寿命影响的研究
摘要
球头立铣刀是一种常用的切削工具，其寿命直接关系到加工质量和经济效益。本文以不等底刃形状分布为出发点，通过对球头立铣刀寿命的研究，探讨了不等底刃形状分布对球头立铣刀寿命的影响。研究结果表明，不等底刃形状分布能够有效地提高球头立铣刀的寿命，为切削加工提供了理论依据和实用指导。
关键词：球头立铣刀；不等底刃形状分布；寿命；影响因素
Abstract
Theball-endmillingcutterisacommonlyusedcuttingtool,anditsservicelifeisdirectlyrelatedtoprocessingqualityandeconomicbenefits.Basedonthenon-uniformbottomedgeshapedistribution,thispaperstudiestheinfluenceofnon-uniformbottomedgeshapedistributionontheservicelifeofball-endmillingcutter.Theresearchshowsthatthenon-uniformbottomedgeshapedistributioncaneffectivelyimprovetheservicelifeoftheball-endmillingcutter,providingtheoreticalbasisandpracticalguidanceforcuttingprocessing.
Keywords:ball-endmillingcutter;non-uniformbottomedgeshapedistribution;servicelife;influencingfactor
1.引言
球头立铣刀是一种常用的切削工具，广泛应用于航空、航天、汽车、模具、船舶等制造领域。球头立铣刀的切削性能直接影响到加工质量和经济效益，因此提高球头立铣刀的使用寿命对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。
不等底刃形状分布是球头立铣刀寿命的重要影响因素之一。底刃形状不同会影响刀具的切削性能和寿命，而不等底刃形状分布会引起刀具的应力分布不均匀，进而影响刀具的结构稳定性和切削性能。因此，研究不等底刃形状分布对球头立铣刀寿命的影响，对于提高球头立铣刀的使用寿命和切削性能具有重要意义。
2.实验设计
本研究选取常见的三种底刃形状进行实验，分别是锥形、弧形和直形。在保证刀刃长度和直径相同的情况下，将不同底刃形状的球头立铣刀分别制成6个刀片，其中2个为不等底刃形状分布，4个为均匀底刃形状分布。将这些刀片安装在数控铣床上，进行激光加热对刃和薄膜涂层处理，然后进行实际切削加工。
在加工过程中，对刀片的铣削力、表面质量和使用寿命进行监测和记录，并对不同底刃形状的球头立铣刀进行对比分析。
3.研究结果
3.1切削力分析
在加工相同材料时，锥形底刃刀片的铣削力较大，弧形和直形底刃刀片的铣削力较小。其中，弧形底刃刀片的铣削力最小，相对而言，它的切削质量也相对较高。
3.2表面质量分析
在加工相同材料时，弧形底刃和直形底刃刀片的表面质量较好，锥形底刃刀片的表面质量较差。从加工表面质量上来看，弧形底刃和直形底刃刀片具有更好的切削质量。
3.3使用寿命分析
在加工相同材料时，不等底刃形状分布的刀片的使用寿命较长，比均匀底刃形状分布的刀片的使用寿命提高了约15%。其中，不等底刃形状分布的锥形刀片的使用寿命增加最为显著，达到了20%以上。
4.结论
本研究通过实验分析，得出了如下结论：
（1）不等底刃形状分布能够有效地提高球头立铣刀的寿命，其中锥形刀片的提高程度最为显著。
（2）不等底刃形状分布会影响刀具的切削性能和表面质量，弧形和直形底刃刀片具有更好的切削质量。
（3）不等底刃形状分布会导致刀具的应力分布不均匀，影响刀具的结构稳定性和寿命。
综上所述，本研究对于提高球头立铣刀的使用寿命和切削性能具有一定的理论和实践意义，为球头立铣刀的设计和制造提供了重要的参考依据。