变曲率曲面构型前刀面车刀的减阻性能研究

为了降低切削过程中的阻力，通过对河狸牙齿前刀面的构型分析，设计出了具有变曲率准线曲面构型前刀面的车刀。在0.15～0.5 mm背吃刀量下，选取4种前刀面构型进行仿真切削对比分析。仿真结果表明，余弦函数准线构型前刀面刀具的切削力相对于其他构型前刀面刀具的降低了3.5%～11.96%,并通过直角切削实验对仿真结果进行了验证。随后通过仿真实验对余弦准线函数进行参数优化，得出了切削力随周期和幅值改变的变化规律。优化结果表明：当背吃刀量与前刀面余弦函数准线一个周期的比值为40%左右时，减阻效果最为显著。所设计的变曲率构型前刀面车刀不仅有效降低了切削力，还为金属切削刀具的构型设计提供了新思路，具有较强的应用价值。