计算机辅助制造(CAM)系统能为用户直接加工复杂的整体模型。高速加工技术的出现对CAM系统提出了更高的要求。高速切削中,进给速度和主轴转速都非常高,这除了要求CAM系统使用较小的步进和切深外,还要求刀具在走刀轨迹上要避免急速更改切削方向。而这些针对高速加工的策略都是为了使刀具在加工过程中受力恒定。 用涂层刀具直接加工淬硬钢是高速加工的优势,这直接减少了产品的加工步骤,缩短了产品的加工时间。 本文主要对小直径铣刀高速铣削加工淬硬钢(HRC51)中的加工轨迹对切削力和切削振动的影响进行了研究。考虑了铣刀在平面、斜面和曲面三种情况下的加工状况。 (1) 在平面铣削实验中,对圆弧和拐角两种状况进行了分析。在圆弧实验中,研究铣刀(d=φ2mm)在不同圆弧半径和进给速度对加工的受力和振动影响;在拐角实验中,研究不同的拐角角度和进给速度对加工的受力和振动影响,对受力和振动进行分析,以得到小直径铣刀加工圆弧和拐角的最佳加工工艺。 (2) 在斜面铣削实验中,研究了球头铣刀加工斜面时,加工受力状况会因斜面倾角不同而发生很大的变化;而在同一斜面上,不同的加工轨迹切削受力情况也不相同。本章用球头铣刀对45°、30°和15°倾角的斜面进行加工,分析以不同的铣削方式和切削方式对切削力的影响。 (3) 在曲面铣削实验中,考虑的是加工曲面时,曲面的斜率对切削力的影响。对不同的曲面斜率进行了切削力的测试和分析。 (4) 本文对CAM(Pro/Engineer)的后置处理进行了部分研究。主要用上述实验结果对CAM软件产生的刀位文件进行部分优化。