金振 周建强 翟帅

摘 要：微径刻字刀由于开半过长，刀体的刚度低，加上悬伸量大，加工时易产生振动，影响加工表面质量和刀具寿命。理论分析表明：刀具变形量随着悬伸量的增加而变大，随着刀具悬伸量到达18 mm时，变形量迅速增加；通过对刀具进行模态分析来改进刀具结构，减小开半长度，从而提高刀具的刚度，有助于减小刀具的振动。

关键词：微径铣削 悬伸量 刚度 模态分析 振动

中图分类号：TN24 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0106-02

微径铣削加工技术是指利用微小直径铣刀，在高转速下，对加工材料实现微量高效的去除。由于微径刻字刀的悬伸量比较大，在高速旋转切削时，刀具系统产生振动，从而在加工过程中，易造成刀具弯曲和断裂，而且增加了被加工工件的表面粗糙度[1-3]。悬伸量过大又会造成振动问题，而模态分析是用于确定设计中的结构或者部件的振动特性，即振型和固有频率，也可以作为其他动力学分析问题的起点[4]。

微径刻字刀具的不同结构会造成铣刀刚度的不同，微径铣刀的刚度直接影响被加工工件的成形精度，过低的刚度，易使刀具变形，从而对加工表面造成误差，影响加工尺寸精度，极易造成刀具的磨损和断刀。

该文从理论分析和模态分析，验证微径刻字刀的悬伸量与变形量和振动的关系，从而改进刀具的结构，提高刀具的刚度，改善刀具的加工时间和加工质量。

1 微径刻字刀具的刚度分析

1.1 生产中的刀具结构

在实际生产加工中，由于微径铣刀的直径比较小，所以极易磨损。……