基于高速切削技术和正交实验理论,这里研究了高速铣削过程中铣削参数对铣削力的影响规律。通过极差分析得出铣削参数ap和fz对铣削力的影响高度显著,而vc和ae对铣削力影响较小。采用多元线性回归分析理论,拟合出x、y和z三方向的铣削力公式,并采用方差分析法对回归方程和回归系数进行了显著性检验,得出回归方程高度显著,其中ap对三方向的铣削力影响均高度显著,其次是fz和vc,而ae对铣削力的影响不显著。因此,表明建立的铣削力模型准确。本研究对优化切削加工工艺参数、改善刀具磨损和加工质量具有重要的借鉴意义。

为了研究3Cr2W8V模具钢稳态金属高速切削中切屑的形成过程,本文基于高速切削技术和ABAQUS有限元仿真技术,采用二维正交自由切削模型和Johnson-Cook粘塑性本构方程,选择合理的刀-屑摩擦模型和切屑断裂准则实现了切屑分离。结果显示随着切削速度的增大,切削温度升高的速率先明显增大后缓慢减小,它们之间存在非线性的复杂关系;切削速度增大,切屑表面的温度升高,加剧了金属材料的绝热剪切行为,切屑锯齿化程度更加明显,切削力减小;切削厚度增大和刀具前角减小,切屑表面的温度升高,加剧了金属材料的绝热剪切行为,切屑锯齿化程度更加明显,切削力增大。通过仿真研究验证了切屑成形机理的正确性,对切屑的成形过程、优化切削加工工艺参数、改善刀具磨损和加工质量具有重要的借鉴意义。