刀具动态特性的求解是子结构方法获取机床整机动态特性的一个组成环节。为快速获取铣刀的频响特性,将其分成刀杆和刀齿两部分,分别基于等质量、等截面积以及等刚度的原则将刀齿等效为均匀直径梁,并与刀杆一起采用Timoshenko梁单元快速求解出其频率响应分量,最后利用子结构方法将二者进行耦合得到铣刀整体的频响特性。分析了刀齿截面惯性矩、刀齿螺旋角、刀齿长度占总长百分比和铣刀长度与直径比值等4个因素对3种等效方法所引起的相对误差变化规律,并根据此规律解释了铣刀A,B,C采用等刚度法计算精度最高,而铣刀D采用等质量法计算精度最高的原因。与三维谐响应计算相比,铣刀的等效建模对于其频响特性的获取能节约数百倍时间,并具有较好的精度。 根据刀齿部分质量与等效后均匀直径梁质量相等的原则，计算得出等效模型的直径ｄｍ，如下式所示Ｍ＝ρ·π４（ｄｓ２·ｌｓ＋ｄｍ２·ｌｆ）（１）式中Ｍ为铣刀总质量，ρ为刀具材料密度，本文由张家港弯管机网站采集网络www.wangaunjimuju.net整体立铣刀-数控滚圆机滚弧机价格低张家港滚圆机滚弧机多少钱且ρ＝１４６０５ｋｇ／ｍ３，ｄｓ和ｌｓ分别为刀杆直径和长度，ｌｆ为刀齿长度。１．２等截面积法（ＥｑＡ）整体立铣刀的刀齿为螺旋形，其截面面积均相等。因此以任一截面为基准，根据面积相等的原则，将刀齿截面等效为圆截面，利用下式计算出等效模型的直径ｄａＡｆ＝πｄａ２／４（２）式中Ａｆ为刀齿的截面积。如果不考虑刀齿前端和刀齿向刀杆过渡的局部特征，则等质量法计算所得的ｄｍ与等截面积法算出的ｄａ是相同的。１．３等刚度法（ＥｑＫ）将实际状况下的刀齿看成一悬臂梁，则其刚度可通过下式计算ｋ＝３ＥＩ／ｌｆ３（３）对同一长度梁而言，可以用截面的惯性矩来表征整个梁的刚度，因此该方法也称为“等惯性矩”法。根据刀齿结构等效前后的刚度相等原则，根据下式计算出等效模型的当量直径ｄｋＩ＝πｄｋ４／６４（４）式中ｋ和Ｉ分别为刀齿的刚度和二阶惯性矩，Ｅ为弹性模量，且Ｅ＝５６０ＧＰａ。以图３中的４把整体立铣刀为研究对象，其切削齿ｔ分整体立铣刀-数控滚圆机滚弧机价格低张家港滚圆机滚弧机多少钱本文由张家港弯管机网站采集网络www.wangaunjimuju.net