以6061铝合金为研究对象,在高速加工中心上对6061铝合金进行铣削加工,对加工后的工件表面粗糙度、材料去除率以及铣削力进行相应的测量和分析,通过切削加工实验的方法针对不同工艺参数组合方式以及不同刀具材料对加工效率和加工质量的影响情况展开研究,从而确定最优工艺参数组合以及最佳刀具材料。研究结果表明硬质合金刀具的切削性能优于TIALN涂层刀具,当主轴转速为8000r/min,进给速度为1600mm/min,切削深度为0.2mm时,工件的表面质量最好,表面粗糙度Ra可达到0.14μm,同时材料去除率可以达到46310mm 3/min,当主轴转速为8000r/min,进给速度为1600mm/min,切削深度为0.05mm时,铣削力分别是10N(X),11N(Y),7N(Z),该工艺参数组合可以提高刀具耐用度。

高速铣削加工过程中走刀方式对刀具寿命和零件加工质量有较大影响,对于精密模具用淬硬钢的高速切削方式进行刀具磨损研究具有现实意义。研究摆线走刀方式在不同循环圆半径和轨迹间距下对高速硬铣削淬硬钢时的刀具磨损影响并与行切方式进行对比。设计双因素试验并进行实际加工,建立后刀面磨损量与切削长度及材料去除量的关系曲线;并通过方差及贡献率分析,获得走刀方式和轨迹间距对切削长度、材料去除量和材料去除率的影响程度。结果表明,相同条件下摆线加工的刀具磨损程度低于行切加工,适当增大循环圆半径、减小轨迹间距可控制摆线加工的刀具磨损、增大切削长度和材料去除量。

首先根据高速铣削的特点，用热源法建立了考虑切削深度影响的高速铣削铝衬微波印制板有限元模型；根据有限元模型使用ANSYS对微波印制板的高速铣削温度场进行了数值模拟;并将仿真结果与实验结果进行比较，验证了有限元模型；在此基础上讨论了进给和转速对高速铣削印制板温度场的影响。仿真结果表明：印制板的切削温度随进给速度和主轴转速的增加而增加，转速的影响更为显著，且高速铣削铝衬微波印制板时转速不宜超过16000r／min，否则会导致切削区域温度过高，影响加工质量。

镍基合金广泛应用于航空航天上,但加工起来比较困难。文中以镍基合金GH4169为试验对象,进行了高速铣削试验,研究铣削速度vc、轴向切深ap、径向切宽ae和进给量f四个切削参数对切削力F的影响,从而为生产实践提供指导。

对淬硬碳素工具钢T10进行了高速铣削试验,研究了铣削速度、铣削深度、铣削宽度、进给速度对铣削力的影响。结果表明：铣削力随着铣削速度的增加先增大后减小;铣削力随着铣削深度的增大而增大,且变化明显;铣削力分别随着进给速度和铣削宽度的增大而增大,但变化不明显。

依据高速铣削表面粗糙度预测模型，建立了以提高加工效率为目标的优化模型，运用遗传算法对铣削参数进行了优化计算，得到了不同表面粗糙度要求下较优的铣削参数组合方案。应用优化的参数进行加工，表面加工质量得到了保证，同时效率也有所提高。

根据难加工材料高速铣削加工的现状，通过用户需求分析，建立了基于C／S的难加工材料高速铣削数据库系统。该数据库可为工艺人员提供合理的难加工材料切削用量等信息，实现了切削参数的信息化管理，具有重要的实用价值。

文中以降低零件加工成本,提高加工效率为目标,构建了高速数控铣削加工参数多目标优化方案,合理设定了各类约束条件,并利用复合形法进行优化。通过实际应用,验证了优化方案的可行性。

颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)以其优异的性能倍受世界各国重视。但由于其内部含有高强度、高硬度的增强颗粒(sicP),使得切削加工变得非常困难。为解决sicy/AI的机械加工难题,利用自主研制的超声铣削系统,对高速超声铣削sicy/AI进行了实验研究。文中分析了切削参数对切削力的影响,并对普通与超声加工SiCp的变形破坏方式、工件表面的微观结构和切削过程中的刀具磨损状况进行了对比分析。研究表明:与普通铣削相比,超声高速铣削可以降低铣削力;使用PCD刀具在高速铣削时,可有效改善SiCp/AI工件表面质量。

使用整体硬质合金小直径平底铣刀,对淬硬钢45钢进行高速铣削实验。以圆弧进刀的方式对工件进行侧铣,分析圆弧进刀阶段各切削参数对切削力的影响趋势。结果表明,在试验参数范围内,随轴向切深、径向切宽、每齿进给量、主轴转速的增大而减小,且3个分力中对切削分力Fy影响较大;切削旋转半径对Fx方向切削力影响最大,且随旋转半径增大而减小;随工件硬度的增加,切削力Fx、Fy降低;刀具夹持量的增加导致切削力降低,而夹持量在不小于60%时,切削力变化微小。