微铣削的超高速主轴[外文翻译].doc

附件C：译文



微铣削的超高速主轴
John C. Ziegert
Jay P. Pathak
佛罗里达机械航空航天工程大学
盖恩斯维尔，佛罗里达州

伯恩哈Jokiel 桑迪亚国家实验室
新墨西哥州 阿尔伯克基

1简介
铣削加工广泛适用于各种材料的复杂的三维零件的加工。它是最常用的生产加工方式，包括大小从几毫米多达数千毫米。小直径铣刀（ 〜 0.10毫米的直径。 ）被广泛和廉价地使用，而且大多是用来制造小型石墨电极电火花加工常用于制造注塑模具。它们存在于各种各样的需要高强度材料和复杂几何形状的重要应用，而不能利用现有的MEMS生产制造技术生产的微型和中型规模的机械系统中。微铣削[ 9 ]是一个有潜力以增加复杂的三维形状多种多样自由形式加工的能力，填补工程合金和其他材料相结合这一空白的制造技术。

2微铣削技术的困难和挑战
微铣削技术的许多挑战与缩放的铣削过程，导致过程中的效率低下。这些措施包括：
1 、刀具失效。微型铣刀常常失效的根源在工具的折断，而不是边缘磨损。由于小直径的工具，切削力必须保持非常小的，以便不超过工具的弯曲应力疲劳极限。
2、切削负荷。为了保持切削力足够的小，切屑厚度必须非常小，往往小于1微米。
3 。刃口半径：商用微型铣刀通常具有尖端半径的限制， 2至3微米，大大高于预期的切屑厚度。这意味着，有效前角的切削刃是极为不利的，导致切削力系数远高于传统铣削..
4 。主轴跳动：商用微型铣主轴径向跳动通常在刀尖上的限制1至2微米以上，大于预期的芯片厚度;导致工具的超载和过早失效。
5 。切削速度：由于工具的直径减小，转速必须增加，以达到相同的（最佳）线切削速度。对非常小的工具，主轴转速超过500000转/分是必需的。