On the Development of Curved-Shape End Mill for Suppressing Machining Vibration in the Mold Machining Process with Cutting Simulation

切削模拟抑制模具加工过程中加工振动的曲线形立铣刀的研制

基本信息

  • 批准号:
    13650135
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.11万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2001 至 2002
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This study develops an analysis to predict cutting force and tool displacement and shows a design of tool geometry to suppress tool vibration in the machining with curved-shape end mill. The analysis based shear plane model can calculates cutting force with orthogonal cutting date, which can be obtained in a few cutting tests. The developed analysis can be verified in the examples of milling process with insert-type ball end mill and roughing end mill. Then an analysis can be developed to predict tool displacement with cutting force. Dynamic characteristics in cutting process during rotating cutting edge are measured to solve vibration equation in analysis. It is shown that dynamic characteristics change with cutter rotation. The analysis based on the characteristics shows the machined surface in down-cut process is better than that of up-cut process.The effect of tool geometry on cutting force is investigated with the developed analysis. It is proved that ball end mill having chip reduced contact length can reduce cutting force in the analysis and experimental results. Tool displacement analysis is examined in the milling process with tool having chip reduced contact length. It is proved that chip reduce contact length has a large effect to suppress tool vibration with reducing cutting force.This study can contribute to reducing the term for developing new tool geometries in the cutting tool industry ; and to operation planning with predicting process troubles in mold machining industry.
这项研究开发了一项分析,以预测切割力和工具位移,并显示了工具几何形状的设计,以抑制使用弯曲形末端磨机加工中的工具振动。基于分析的剪切平面模型可以通过正交切割日期计算切割力,这可以在一些切割测试中获得。可以在插入式球端磨机和粗糙端磨机的铣削过程中验证开发的分析。然后可以开发分析以预测切割力的工具位移。测量旋转切割过程中切割过程中的动态特征,以求解分析中的振动方程。结果表明,动态特性随切割器旋转而变化。基于特征的分析表明,通过开发的分析研究了刀具几何形状对切割力的影响。事实证明,具有芯片降低接触长度的球端磨机可以减少分析和实验结果中的切割力。工具位移分析在铣削过程中进行了检查,其芯片降低了接触长度。事实证明,减少接触长度可以通过减少切割力来抑制工具振动具有很大的作用。这项研究可以减少切割工具行业中开发新工具几何形状的术语。并通过预测模具加工行业的过程问题进行操作计划。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
松村 隆, 埴原貴宏: "エンドミル加工の動的切削過程シミュレーション"第4回日本機械学会生産加工工作機械部門講演会論文集. 173-174 (2002)
Takashi Matsumura、Takahiro Hanihara:“立铣刀加工的动态切削过程模拟”第 4 届日本机械工程师学会生产加工机床分部会议论文集 173-174(2002 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
MATSUMURA, T., FURUKI, T. and USUI, E.: "Analysis of Dynamics in Ball End Mill Process (1st Report) - Identification of Vibration Mode and Analysis of Machining Process -"Proceedings of the Spring Annual Meeting of the Japan Society for Precision Engineer
MATSUMURA​​, T.、FURUKI, T. 和 USUI, E.:“球头立铣刀加工过程中的动力学分析(第 1 次报告)- 振动模式的识别和加工过程的分析 -”日本学会春季年会论文集
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
松村 隆, 埴原貴宏: "金型曲面エンドミル加工の切削力解析"2002年度精密工学会春季大会講演論文集. (発表予定). (2002)
Takashi Matsumura、Takahiro Hanihara:“模具弯曲端铣削的切削力分析”2002 年日本精密工程学会弹簧会议论文集(待发表)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
松村 隆: "ラッフィングエンドミル加工の切削過程解析"2003年度精密工学会春季大会講演論文集. 140 (2003)
松村隆:《皱边端铣削的切削加工分析》2003年日本精密工程学会春季会议论文集140(2003)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
松村 隆, 埴原貴宏: "エンドミル切れ刃形状設計のための切削過程解析ツールの開発"日本機械学会第3回生産加工工作機械部門講演会論文集. 129-130 (2001)
Takashi Matsumura、Takahiro Hanihara:“立铣刀切削刃形状设计的切削过程分析工具的开发”日本机械工程师学会第三届生产机床分会会议记录 129-130 (2001)。
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  • 发表时间:
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  • 资助金额:
    $ 2.11万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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