1、小直徑銑刀高速銑削淬硬鋼在模具行業(yè)中已成為一種新的加工工藝，其優(yōu)點正是解決了傳統(tǒng)加工中周期長，效率低，消耗成本高等一系列問題，是一種高效的具有光明前景的新型加工工藝。
　　 本研究針對小直徑銑刀在模具加工中的實際加工工藝，從切削理論，切削力以及振動等方面，研究了Ф2 mm硬質(zhì)合金TiAlN涂層球頭銑刀加工45＃淬硬鋼（52HRC）空間曲面的動力學特性。
　　 本論文通過對小直徑球頭銑刀沿曲面“爬坡”和“下坡”銑削加工的實

2、驗，研究了各種切削參數(shù)對切削力和振動的影響；在深入分析切削力數(shù)學模型的基礎上，修正了由于刀具工作刃切削速度的改變而引起的切削力的變化系數(shù)；以實驗數(shù)據(jù)為樣本，應用BP神經(jīng)網(wǎng)絡建立了小直徑球頭銑刀高速銑削淬硬鋼圓弧曲面的切削力預測模型。以主軸轉(zhuǎn)速、刀具懸伸量、進給速度、軸向切深為約束，以材料去除率、切削力、振動幅值為目標，采用二次規(guī)劃法對切削參數(shù)進行優(yōu)化。
　　 通過以上研究，獲得的研究成果和主要結(jié)論如下：
　　 1、沿曲面

3、“下坡”銑削和“爬坡”銑削加工，由于曲面外法線方向變化使得切削力大小和方向產(chǎn)生交互變化，而等高加工切削力相對比較平穩(wěn)。在條件允許的情況下，應優(yōu)先選用垂直層間下刀的等高加工方式。
　　 2、在沿0°到90°連續(xù)變化曲面加工中，當斜面角度α、刀具半徑r、軸向切深Ad三者滿足1-Ad/r=cos2α關系時，刀具對稱分布的切削刃同時參與切削，其徑向力可以相互抵消，產(chǎn)生的抗力主要為軸向力Fz與扭矩M，此時切削刃的線速度最低。由于銑刀結(jié)構(gòu)的

4、特點，當這種狀態(tài)持續(xù)太久，容易造成刀具頂端發(fā)熱，排屑困難，影響工件表面質(zhì)量，也容易造成刀具的破損。所以，固定角度斜面加工時，參數(shù)的確定要避免出現(xiàn)上述情況。
　　 3、“爬坡”順銑加工中切削力比“下坡”逆銑銑削加工中的切削力要小，但振動正好相反。由于數(shù)控機床的傳動間隙小，精加工時工件表面無硬皮，加工振動小，所以曲面精加工時建議采用“爬坡”順銑。
　　 4、研究發(fā)現(xiàn)對切削力影響的加工參數(shù)由大到小依次為：軸向切深、進給量、徑向

5、切深、曲面半徑、主軸轉(zhuǎn)速、刀具懸長。對振動的影響由大到小依次為：主軸轉(zhuǎn)速、刀具懸長、軸向切深、進給量、徑向切深。
　　 5、依據(jù)實驗結(jié)果設計訓練和檢測神經(jīng)網(wǎng)絡的樣本集，通過引入彈性梯度下降法來提高神經(jīng)網(wǎng)絡的收斂速度和精度，實現(xiàn)了對切削加工過程中切削力的預測和仿真。實踐證明，預測的誤差值除極個別稍大外，大部分都在5％以下?？梢姡捎梅蔷€性神經(jīng)網(wǎng)絡對隨機的非穩(wěn)態(tài)、高度非線性切削過程中切削力的預測是可行的。可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡模型預測切削