小直径铣刀高速铣削硬质模具钢特殊路径的动力学仿真及试验研究

采用高速数控加工技术直接对硬质模具型腔进行粗精加工，与传统的模具加工方法相比，可显著提高加工效率和加工精度。小直径铣刀是高速数控加工复杂型腔模具必不可少的刀具，但由于小直径铣刀的脆弱性和硬材质模具的难加工性，尤其是在铣削加速度变化较大的特殊路径时（如斜面、拐角、曲线以及切入等），突变的动载荷，使刀具瞬间产生数倍于静载荷的应力和应变，致使小直径铣刀在铣削过程中断刀、破损现象非常严重。而我国小直径铣刀基本依赖进口，刀具昂贵。项目通过切削试验在线动态检测监控加工过程的切削力、振动、声发射、噪声等信号，掌握小直径铣刀加工过程的动力学特征，在此基础上，建立小直径铣刀铣削特殊路径时的动力学仿真模型，对其在不同加工条件下进行仿真分析，明确小直径铣刀切削过程的运动形式、瞬态动载荷产生的应力、变形以及温度等分布情况。揭示小直径铣刀破损的本质并提出控制措施。达到减少刀具破损，保证加工质量和提高加工效率的目的。