一种能够实现左、右旋切削刃交替切削的多齿设计方法技术

本发明专利技术属于难加工材料切削加工技术领域，涉及一种能够实现左、右旋切削刃交替切削的微齿设计方法，该方法能够实现多刃铣刀的有效切削部分在不同截面上右旋切削刃与左旋切削刃交替切削的加工方式，保证CFRP表层纤维受到不同方向轴向力的连续作用，从而实现抑制高速铣削碳纤维复合材料表层毛刺产生的目的。通过对周刃微齿进行设计，确定铣刀结构参数，保证左旋切削刃和右旋切削刃交替切削的设计方法，该设计方法可应用于不同直径、螺旋角、刃数的铣刀，且均能保证所设计的切削方式。因此，该微齿设计方法具有良好的普适性和工程应用价值，最终可实现碳纤维复合材料大切削用量下高速平稳有效的加工。

A multi-tooth design method for alternating left and right cutting edges

The invention belongs to the technical field of cutting difficult-to-machine materials, and relates to a design method of micro-teeth which can realize alternate cutting of left and right cutting edges. The method can realize the alternate cutting mode of right and left cutting edges on different cross sections of effective cutting parts of multi-edge milling cutters, and ensure that the surface fibers of CFRP are subjected to the continuous action of axial forces in different directions, thus realizing the process. The purpose of restraining burrs on the surface of carbon fiber reinforced composites by high speed milling is presented. Through the design of micro-teeth with circumferential edge, the structure parameters of the milling cutter are determined, and the design method of alternating left and right cutting edges is guaranteed. The design method can be applied to milling cutters with different diameters, helical angles and number of edges, and can ensure the designed cutting mode. Therefore, the micro-tooth design method has good universality and engineering application value, and can eventually achieve high-speed, smooth and effective processing of carbon fiber reinforced composites under large cutting parameters.

【技术实现步骤摘要】
一种能够实现左、右旋切削刃交替切削的多齿设计方法
本专利技术属于复合材料材料的切削加工
，涉及一种能够实现左、右旋切削刃交替切削的多齿设计方法，该设计方法能够实现多齿铣刀有效切削部分在任意截面内均为左、右旋切削刃交替切削的加工方式，在高速铣削碳纤维复合材料时能够有效解决上下表层产生毛刺、撕裂的问题。
技术介绍
复合材料具有比强度高、质量轻和承载能力强等性能优势，在现代工业发展中得到广泛应用。然而，复合材料属于典型的难加工材料，由于其各向异性及非均质性的材料特点，导致现有的金属铣削刀具与材料匹配性差，特别是对于上下表层纤维，其面外一侧不受材料约束，在轴向力的作用下极易产生毛刺、撕裂等损伤，难以同时保证上下表层纤维的加工质量要求，从而降低了构件的服役性能。为解决在高速铣削加工复合材料中在表层产生毛刺及撕裂等难题，需要从刀具结构与材料的作用方式上进行研究，从而对现有刀具结构进行改进和革新。现有技术中，通过在铣刀周刃上设计左旋和右旋两种旋向的切削刃，且在铣削过程中实现交叉状左、右旋切削刃交替切削的作用，能够抑制表层纤维毛刺及撕裂的产生，如专利号为CN201510837529公开了一种平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够实现左、右旋切削刃交替切削的多齿设计方法，将三维立体铣刀沿轴向剖开后展开，选择表征切削方式的有效切削部分，形成以切向X和轴向Z为坐标系的二维铣刀微齿局部图，右旋螺旋槽(1)与左旋分屑槽(2)交错形成微齿(3)，微齿(3)包含右旋切削刃(4)和左旋切削刃(5)；铣刀设计过程，刀具几何参数：右旋切削刃(4)的刃宽为g1、左旋分屑槽(2)的槽宽g2、右旋螺旋槽(1)的螺旋角θ、左旋分屑槽(2)的螺旋角β、右旋螺旋槽(1)的槽数Z1、左旋分屑槽(2)的槽数Z2和铣刀直径D；其它中间变量：p为左旋切削刃(5)的高度；q为右旋切削刃(4)的高度；h为在X方向相邻两微齿(3)之间的高度及中间参数...

【技术特征摘要】
1.一种能够实现左、右旋切削刃交替切削的多齿设计方法，将三维立体铣刀沿轴向剖开后展开，选择表征切削方式的有效切削部分，形成以切向X和轴向Z为坐标系的二维铣刀微齿局部图，右旋螺旋槽(1)与左旋分屑槽(2)交错形成微齿(3)，微齿(3)包含右旋切削刃(4)和左旋切削刃(5)；铣刀设计过程，刀具几何参数：右旋切削刃(4)的刃宽为g1、左旋分屑槽(2)的槽宽g2、右旋螺旋槽(1)的螺旋角θ、左旋分屑槽(2)的螺旋角β、右旋螺旋槽(1)的槽数Z1、左旋分屑槽(2)的槽数Z2和铣刀直径D；其它中间变量：p为左旋切削刃(5)的高度；q为右旋切削刃(4)的高度；h为在X方向相邻两微齿(3)之间的高度及中间参数g；其特征在于，具体设计方法步骤如下：步骤1：保证连续切削过程中，无“空...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福吉，贾振元，王泽刚，张博宇，赵猛，成德，卢晓红，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21