球形端銑刀之切削力分析

Abstract

隨著工具機機能不斷地改進以及刀具材料之持續發展，端銑刀在機械制造領域中已佔 有重要地位，並成為綜合切削中心、銑床之主要刀具之一。而在曲面加工及仿削加工 中，球形端銑刀扮演著十分重要的角色。本文針對一體成形球形端銑刀之切削力進行 分析與研究，期能預估各種切削條件下之切削力大小、方向，以便於選擇適當之刀具 材料、刀刃形狀，及配合之相關條件，而進行具有較佳切削效益之加工過程。 本文發展出一個球形端銑刀之切削力模式，由切削力為比切削抵抗(specific cutti- ng force) 和切削面積之乘積為出發點，先對刀刃曲線之幾何特性進行分析，推導螺 旋刃球形端銑刀上任意點之相位差(phase difference)及螺旋角(helix angle) 之求 法，然後推導切削面積，在切削面積的推導過程中考慮軸向切削深度(axial depth of cut) 大於刀具半徑時之情況，及偏心晃動(runout)之影響，推導出在各種軸向切 削深度、徑向切削深度(radial depth of cut) 及刀具進給(feedrate)時的切削面積 公式，然後假設比切削抵抗為工件硬度及刀具進給的三次式函數，以三種工件硬度及 十二種刀具進給進行實驗，用量得的切削力推算核三次式函數的常數的近似值。依此 預測在各種切削條件下的切削面積與比切削抵抗，而算出切削力。此切削力模式由實 驗驗證其誤差在20g 以內，可說已達到相當程度之準確性。 #50012656.abs #50012656.abs