淬硬鋼模具型腔銑削穩(wěn)定性分析

姜彥翠，仇 焱，劉獻禮，崔 健

（哈爾濱理工大學(xué)機械動力工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080）

1 引言

淬硬鋼模具的加工和生產(chǎn)是機械制造業(yè)的重要環(huán)節(jié)，淬硬鋼模具型腔形狀復(fù)雜多變，在模具型腔刀具路徑曲線曲率變化處的銑削加工過程中，動態(tài)切削厚度的大幅波動極易導(dǎo)致加工顫振的產(chǎn)生[1]，使得工件表面在加工過程中產(chǎn)生振紋，表面的粗糙度變高，影響加工精度，甚至可能會損壞刀具和機床，因此對淬硬鋼型腔模具銑削加工過程中顫振的抑制，保證銑削過程的穩(wěn)定性是十分必要的[2-4]。目前關(guān)于銑削穩(wěn)定性和銑削動力學(xué)的研究主要針對平面銑削過程，對于型腔曲線的銑削過程動力學(xué)已有一部分學(xué)者進行了研究。文獻[5]建立了圓弧銑削顫振穩(wěn)定性的頻域模型和數(shù)值模型。文獻[6]針對型腔工件結(jié)合給定刀具路徑的材料去除幾何信息，提出一種基于頻域的的銑削穩(wěn)定性頻域求解方法。文獻[7]建立圓角銑削動力學(xué)模型，主要以直線銑削過程為基礎(chǔ)，建立圓角銑削動力學(xué)模型。文獻[8]是基于直線插補給出了刀具位置角、進給方向角的確定方法，考慮了刀具偏心跳動對切削厚度的影響，建立了變曲率曲線銑削動力學(xué)模型。文獻[9]考慮模具拐角處銑削加工切削厚度的變化，建立拐角處的瞬時銑削力模型。以上研究主要針對工件圓角的銑削加工過程，重點研究圓角銑削的切削厚度和刀具工件切觸區(qū)域，建立銑削力模型和銑削動力學(xué)模型[10]。……