变螺旋角立铣刀结构优化

申宁宇

doi:10.12184/wspcyjjWSP2516-414719.20250905

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专辑

9卷第5期

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变螺旋角立铣刀结构优化
变螺旋角立铣刀结构优化
沙河市综合职教中心，河北邢台 054100
2025年9卷第5期页码：83-89
纸质出版日期：2025-05-30
DOI：10.12184/wspcyjjWSP2516-414719.20250905
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申宁宇.变螺旋角立铣刀结构优化[J].创意经济,2025,09(05):83-89.

申宁宇. (2025). 变螺旋角立铣刀结构优化. Creative Economy(Chinese Version), 9(5), 83-89..
申宁宇.变螺旋角立铣刀结构优化[J].创意经济,2025,09(05):83-89. DOI： 10.12184/wspcyjjWSP2516-414719.20250905.

申宁宇. (2025). 变螺旋角立铣刀结构优化. Creative Economy(Chinese Version), 9(5), 83-89.. DOI： 10.12184/wspcyjjWSP2516-414719.20250905.

摘要

针对等齿距立铣刀铣削力频谱能量集中引发的振动问题，提出基于铣削力频域能量均布的变螺旋角立铣刀结构优化方法。通过建立变螺旋角铣削力模型，分析切削厚度变化规律与减振机理；以频谱分布标准差最小化为目标函数，齿间角与螺旋角为设计变量，结合对称约束与强度条件构建优化模型；采用遗传算法全局寻优，并通过有限元验证结构强度。优化后铣削力频谱峰值降低37%，能量分布均匀性提升52%；对称变齿距设计（最小齿距≥最大齿距2/3）保障动平衡，螺旋角组合（30°–40°–35°–45°）显著抑制谐振。揭示变螺旋角铣刀频域能量分散机理；提出“频域能均布”量化指标；建立遗传算法驱动的双角协同优化框架。

Abstract

关键词

Keywords

references

Altintas Y.Manufacturing Automation:Metal Cutting Mechanics, Machine Tool Vibrations,and CNC Design[M].Cambridge University Press,2012.

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