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为满足冲压过程中大型汽车覆盖件模具复杂型腔不同部位受力不同的要求,模具型腔往往通过不同硬度的淬硬模具钢拼接的形式制造。拼接淬硬钢在铣削力的作用下,由于其硬度的差异,加工过程易发生颤振,加工质量很难保证。因此,研究拼接淬硬钢铣削加工稳定性具有十分重要的意义。本文结合理论分析、有限元分析、计算机数值模拟和试验研究等多种方法,深入探索了拼接淬硬钢铣削机理及其稳定性,为拼接淬硬钢高速铣削加工提供理论指导和依据。本文的主要工作和成果如下：1.基于通用有限元软件ABAQUS,建立了机夹式球头铣刀的有限元模型,对其模态特性进行了分析,计算得到了球头铣刀的前6阶固有频率和振型；同时采用锤激法对球头铣刀进行了模态试验,应用PolyMAX方法分析获得了模态参数识别稳态图,得到了0-3200Hz频率范围内的模态频率与阻尼比,试验模态和有限元模态相对误差在13%以内,验证了有限元模型的合理性。2.研究了多硬度拼接淬硬钢切削加工有限元热力耦合所涉及的关键技术,采用ABAQUS模拟了单一硬度和多硬度拼接条件下的淬硬钢切削加工过程,获得了多硬度拼接淬硬钢切削加工过程中的切削力、切削温度分布,发现拼接淬硬钢中的切削力按工件硬度分为三个区域,工件拼接区的切削力值会发生突变,高硬度材料的切削温度场分布均匀性较差,且明显要高于硬度较低的两块材料；分析了切削速度对拼接淬硬钢最大切削力的影响规律,发现拼接淬硬钢最大切削力所在位置多出现在工件拼接区处；并将单一硬度条件下和多硬度拼接条件下模拟的切削力与切削温度做了对比,发现多硬度拼接淬硬钢的切削温度场比单一硬度的切削温度场要偏高。3.针对拼接淬硬钢球头铣削加工特点,基于铣削力系数模型进行了铣削力系数辨识试验,获得了不同硬度淬硬钢球头铣削相对应的铣削力系数,并基于再生颤振理论建立了两自由度的铣削加工动力学模型,介绍了铣削稳定域的求解过程和绘制稳定性叶瓣图的基本流程,为后续的铣削稳定性仿真研究奠定基础。4.运用Matlab绘制出单一硬度条件下的淬硬钢稳定性叶瓣图,仿真分析了模态参数对淬硬钢铣削稳定性的影响,发现减小径向铣削力系数和切向铣削力系数、增大固有频率和阻尼比都能够增强系统的稳定性,进而数值模拟出拼接淬硬钢铣削稳定性叶瓣图,并通过拼接淬硬钢铣削加工试验获取了刀具的振动响应信号,经过对比分析验证了稳定性叶瓣图的正确性,分析结果为拼接淬硬钢铣削工艺参数优化提供了理论依据。本文围绕拼接淬硬钢铣削稳定性展开研究,从理论和试验两个方面进行了探讨,为拼接淬硬钢高速铣削加工提供了理论指导和依据。