不锈钢窄槽的批量铣削加工应用范围很广,如航空领域的火箭喷管液体冷却通道加工等。节能减排、绿色生产已被极大关注,批量加工已是当今产业优化重要环节,但由于不锈钢自身的切削加工性较差,切削加工难度较高,实际切削中存在切削力大、切削温度高、容易粘刀、切屑不易弯曲和折断等问题,同时由于窄槽加工中加工材料易受力变形、受热变形和振动变形,因此对于不锈钢窄槽专用锯片铣刀参数设计的研究,既能够提高刀具的使用寿命,降低成本,同时可以提高不锈钢窄槽的铣削效率,提高工件的表面加工精度。
目前对于不锈钢窄槽加工分析主要采用数值仿真计算和软件模拟的方法,如铣削(周铣、端铣)进行数值分析计算,采用直接法和超单元法进行计算;借助UG、ANSYS等软件实现刀体的三维建模,进行有限元分析,来检验刀体各零件的设计合理性和干涉情况,模拟刀片和刀体所受的载荷,校核材料的强度等。应用工程分析技术对刀具强度进行数值模拟分析,可较精确地掌握刀具上各点的受力情况,了解刀具内部应力、应变及温度的分布规律,获得应力、应变及温度分布图,并方便地找出危险点。
该方法可为改进刀具受力情况、合理设计刀具结构以及对刀具进行失效分析提供理论依据,为刀具强度和寿命的分析计算提供一种新方法。本文在不锈钢窄槽锯片铣刀设计采用了最优化计算问题的方法,提出了在一般参数设定经验数值之上的数值最优取向,最后通过理论推导和模拟软件分析的方法,验证了锯片铣刀参数设计的科学性和实用性。
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