提升淬硬钢模具加工性能：冠球头铣刀设计与磨制研究

本文主要探讨了冠球头铣刀在设计磨制方面的深入研究，针对大型淬硬钢模具的加工挑战。淬硬钢模具因其高硬度和复杂的型面特性，加工过程中往往伴随着较大的切削载荷，这可能导致刀具过早磨损，从而影响模具的加工质量和表面粗糙度。陈涛和刘献礼两位作者作为哈尔滨理工大学机械动力工程学院的研究者，针对这一问题，提出了冠球头铣刀的设计策略。 首先，他们建立了冠球头铣刀的轮廓面数学模型，并通过求解得到螺旋刃线的参数方程，确保了刀具几何形状的精确性。他们采用了砂轮包络原理来设计前刀面的磨削轨迹模型，这是一种创新的方法，旨在优化磨削过程，减少刀具磨损。 接着，作者利用MATLAB进行数值仿真，对冠球头铣刀的螺旋刃线设计、螺旋槽以及前刀面磨削轨迹进行了验证，确保了这些设计在实际加工中的可行性。通过仿真结果，证实了这些设计可以提高刀具的耐用性和切削稳定性。 最后，实验对比了球头铣刀与冠球头铣刀在切削性能上的差异。研究结果显示，冠球头铣刀在保持高效切削的同时，显著提升了切削的稳定性和表面质量。特别是在加工斜度在10°到30°的曲面时，冠球头铣刀表现出更为出色的性能，这无疑对于加工淬硬钢模具这类高难度任务来说是一项重要的技术突破。 关键词如“淬硬钢”、“冠球头铣刀”、“刀具设计”、“磨削轨迹”和“切削性能”突出了文章的核心内容，同时也为后续研究者提供了查找和理解该领域的关键参考。本文的研究成果不仅有助于提高模具制造行业的技术水平，也为刀具制造和加工工艺的优化提供了新的思路和方法。