[发明专利]一种低熵值的安全性高速铣刀设计方法及高速铣刀

摘要

种低熵值的安全性高速铣刀设计方法及高速铣刀，它涉及一种铣刀设计方法及铣刀。本发明为了解决铣刀粒子群乱序熵值无法控制，高速铣刀安全性衰退的问题。依据高速铣刀组件粒子群乱序与安全性衰退关联特性，采用熵值判定方法，描述安全性衰退过程；利用熵值模型，评判介观运动状态，探明安全性衰退过程；采用熵值控制方法，揭示控制安全性衰退过程的控制变量，实现粒子群乱序的有效控制；利用低熵值的高速铣刀安全性设计方法，完成宏介观结构参数的协同设计；验证低熵值铣刀的安全稳定性。铣刀直径为63mm，刀具齿数为4齿，刀齿分布采用不等齿分布，齿间夹角为88°、89°、90°、93°，刀体齿根处采用倒角及过渡圆弧结构，刀片安装前角为2°。本发明用于铣刀设计及高速铣削中。

主权项

一种低熵值的安全性高速铣刀的设计方法：其特征在于，具体步骤为：步骤一、利用高速铣刀组件粒子群乱序特征，揭示高速铣刀组件的安全性衰退与粒子群乱序的匹配关系，提出高速铣刀组件粒子群乱序的熵值判定方法，获取高速铣刀组件安全性衰退过程中弹性‑弹塑性‑塑性变形节点处的临界熵值，明确高速铣刀组件安全性衰退过程中的安全性失稳与位错滑移、位错攀移、位错塞积、微裂纹扩展、晶界迁移、晶面解理等介观运动间的熵值界限，建立铣刀组件安全性衰退的熵值模型，利用熵值特征曲线的形状及变化速率探明高速铣刀组件安全性衰退进程及衰退速率。步骤二、利用高速铣刀发生不可逆变形组件的扫描电镜测试结果，验证高速铣刀安全性衰退熵值模型的准确性，提出高速铣刀安全性衰退过程的熵值控制方法，揭示出高速铣刀组件粒子群密度、晶格尺寸、元素类型、直径、齿根结构、前角、刀齿间距宏介观变量对高速铣刀安全性衰退熵值的影响，实现高速铣刀组件粒子群乱序的有效控制；步骤三、依据高速铣刀组件熵值特性及其影响因素，提出低熵值的高速铣刀安全性设计方法，获得宏介观结构参数设计规划方案，通过对高速铣刀组件宏介观结构参数跨尺度沟通与整合，实现高速铣刀组件原子偏移熵值、位错滑移熵值、位错攀移熵值、位错塞积熵值、晶界迁移熵值、微裂纹扩展熵值、晶面解理熵值的有效控制，抑制高速铣刀组件安全性衰退；步骤四、依据低熵值铣刀设计结果，研制出一种用于高速铣削铝合金的安全性铣刀。依据高速铣削铝合金实验的振动测试结果、高速铣刀刀尖铣削前后轴向与径向变动量的测试结果、高速铣刀组件材扫描电镜观测实验结果，验证低熵值铣刀设计方法的准确性。