整体式木工硬质合金立铣刀铣削温度仿真分析 贾娜1， 殷志成1， 陈肖男2， 李佳颖1 【

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整体式木工硬质合金立铣刀铣削温度仿真分析

贾娜1， 殷志成1， 陈肖男2， 李佳颖1

【作者机构】	1东北林业大学机电工程学院； 2中国航发东安发动机有限公司
【来    源】	《林产工业》 2024年第4期
【基    金】	国家重点研发计划项目（2022YFD2202105）

摘 要：以整体式木工硬质合金立铣刀铣削刨花板时铣刀温度分布为研究对象，探究铣削深度、前角、及螺旋角对铣刀温度的影响规律，并通过优化参数提升铣削过程的效率和稳定性。采用动力学仿真分析模拟实际切削工况，对立铣刀铣削温度进行理论分析，得出铣削深度、前角、螺旋角三个主要研究变量。通过Abaqus软件分析以及试验探究，分析以上三个研究变量对立铣刀铣削刨花板过程中刀刃温度变化的影响，验证了立铣刀铣削温度模型的可行性。铣削过程中，铣刀的温度经历快速上涨、缓慢上升、趋于稳定三个阶段。其他条件一定，当切削深度为4.0 mm，前角为17°，螺旋角为22°时，刀刃的平均温度较低。研究结果对立铣刀铣削加工温度的深入研究具有重要的理论和实践意义。

关键词：立铣刀； 切削仿真； 铣削加工； 切削温度； 有限元分析

[size=1em]在木材加工领域中，整体硬质合金立铣刀（简称立铣刀）作为一种重要的切削工具，广泛应用于平面铣削、边缘修整、槽口切割、雕刻、浮雕等表面成形加工。当前，随着大板套裁工艺在木材加工、家具制造、建筑业等领域的普及，用立铣刀替代圆锯片进行下料已成为提高板材利用率和满足客户灵活需求的有效手段[1-3]。然而，在上述工艺过程中，立铣刀面临着诸多挑战[4-8]，其一便是温度升高带来的一系列问题，如切削表面质量下降、刀具磨损甚至损坏等[9-12]。因此，深入研究立铣刀铣削加工温度对优化工艺参数，提升加工品质具有重要的理论和实际意义。

[size=1em]在立铣刀铣削加工温度的研究方面，国内外学者已经开展了一系列工作。张庆阳[11]利用热源法对高速铣削过程的温度分布情况进行分析，通过能量转化关系，计算铣削热的产生与分配。为铣削热力耦合模型的建立奠定了基础。林森[12]采用切削微元法对切削平面进行受力分析，并提出了一种机械力学模型，以预估三向剪切作用力。刘超[13]分析了螺纹干式旋铣动态切削力特性，并建立了切削加工区域时变切削温度理论模型。Devin等[14]对钛合金在配备硬质合金刀片的刀具进行了精车过程分析，确定了温度变化与切削速度的相关性，并提出了合理的切削条件，将切削温度限制在700 ℃。Coskun等[15]提出了一种适用于切削加工过程瞬态热分析的数学模型，该模型能够模拟刀具、工件和切屑温度随时间变化的过程，包括铣削、车削、钻孔等连续加工过程，采用隐式时间离散有限差分技术求解偏微分方程，从而模拟出刀具和工件的温度。

[size=1em]上述研究为优化加工过程、提升加工效率以及改善产品质量提供了重要的理论和实践指导。然而，针对木材加工过程中温度的模拟与控制问题，仍需进一步深入研究。目前，试验数据的有限性是研究的一大制约因素。由于木质材料的特殊性和加工过程的复杂性，导致现阶段普适性的材料数据不足，限制了研究的广度和深度。同时，木质材料具有非均匀性和各向异性，使得切削过程中的温度分布受到材料特性的复杂影响，增大了建立精确模型和预测切削温度的难度。因此，有必要针对木材切削过程开发更加精确的数值模拟方法，如可借助多尺度建模和材料特性参数化等技术，从而更准确地描述和预测切削过程中的温度分布。

[size=1em]此外，立铣刀的铣削过程是动态的，涉及刀具与工件的实时接触和相对运动。当前的研究往往局限于静态的切削条件，缺乏对动态加工工况下温度的准确模拟和分析，且需考虑切削速度、进给速度、切削深度等动态变化因素对温度的影响。这将有助于更全面地理解立铣刀在动态工况下的温度特性，并为实际加工过程提供正确的温度参考。

[size=1em]鉴于此，本文以大板套裁工艺下立铣刀加工刨花板为研究对象，借助Abaqus有限元分析软件，对整体木工硬质合金立铣刀的切削加工温度进行仿真分析，构建立铣刀铣削过程的数值模型，并依据木材切削原理和热传导理论，模拟切削过程中的温度分布。同时，综合考虑切削参数（如切削力、切削速度、切削深度等）和刀具结构参数（如前角、螺旋角等）对温度分布的影响规律，从而优化切削条件和刀具结构参数，为刨花板的加工过程提供科学的改善方法。

1 铣削加工温度理论

[size=1em]在切削加工研究领域，热源法被广泛应用于模拟切削过程中的温度研究。具体而言，对于立铣刀铣削过程中，该方法假设在刀具的前刀面上存在一个稳态的螺旋面热源，其作用结果即是所测得的温度分布情况。通过这种方法，可以对铣削加工时刀刃与工件接触点进行建模，并定量地描述刀具与工件之间的热传导和热分布情况，为进一步的研究和优化供理论基础。

[size=1em]如图1所示，在本研究中，选取一个与Z轴重合且长度为L的瞬时有限长热源作为研究对象，该热源的发热量为QS。研究目标是求解在热源发热后任意时刻，点M(x,y,z)处的温度升高值。

[size=0.8em]图1 瞬时线热源温度坐标
Fig.1 Instantaneous line heat source temperature coordinates

[size=1em]为了实现上述目标，先观察任意单个单元线段dzi的影响，假设该单元线段的发热源为Qsdzi，根据热传导理论，该线段对点M的温升可以表示为：

[size=1em]整条线热源对M点所引起的总温升为:

[size=1em]结合螺旋线的参数方程:

[size=1em]得到螺旋线热源瞬时温升公式为:

[size=1em]式中：Qs为发热量，J/kg；θ为总温升，℃；β为螺旋角，(°)；c为材料比热容，J /（kg·℃）；ρ为材料密度，kg/m3；a为材料热传导系数；τ为热源发热时间，s。

[size=1em]根据铣削温度理论，选取铣削深度、刀具前角及刀具螺旋角为主要研究变量，探究其对铣削过程中温度分布的影响。

2 基于动力学的立铣刀温度仿真分析2.1 立铣刀建模

[size=1em]所研究立铣刀的材料和主要结构参数如表1 所示。立铣刀的三维模型如图2 所示。

[size=0.8em]表1 整体式木工硬纸合金立铣刀参数
Tab.1 Integral woodworking hard paper alloy end mill parameters

[size=0.8em]图2 立铣刀模型
Fig.2 End mill model

2.2 定义材料属性

[size=1em]关于刨花板物理力学性能的泛用性数据相对匮乏，且不同板材之间存在显著的性能差异。因此，依据GB/T 17657—2022《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》[16]，使用万能力学试验机对刨花板的物理力学性能进行测定，结果如表2 所示，试验过程如图3所示。

[size=0.8em]表2 试验用刨花板物理力学性能表
Tab.2 Table of physical and mechanical properties of particleboard for experiments

[size=0.8em]图3 刨花板物理力学性能试验
Fig.3 Physical and mechanical properties test of particleboard

[size=1em]采用WF15 高韧性冲压钨钢作为立铣刀的材料，其力学性能如表3 所示。

[size=0.8em]表3 立铣刀物理力学性能表
Tab.3 Table of physical and mechanical properties of end mills

2.3 材料模型建立

[size=1em]刨花板的铣削加工过程极其复杂，表现出明显的非线性特性。为深入解析这一过程，将切削加工过程进行分解，将其视为无数个局部变形的集合。这种变形过程遵循广义冯·米赛斯屈服准则，即刨花板在铣刀作用下点应力状态的等效应力达到某一与应力状态无关的定值时，刨花板就发生屈服现象。随着切削的进行，当铣刀施加给刨花板的应力值超过了刨花板的弹性极限，便进入塑性变形阶段。在此阶段，刨花板发生塑性变形，但又没有超过其极限抗拉强度，则刨花板依然可以继续承受外力的作用，在过载情况下还能起到一定的缓冲作用。

[size=1em]因此，在进行铣削加工数值模拟分析时，建立完全符合刨花板铣削加工的本构模型是一项极具挑战性的任务。然而，建立应力与应变之间与加载状态相关的增量关系仍是可行的。

[size=1em]在使用Abaqus有限元分析软件模拟刨花板非线性力学行为时，必须采用真实应力—应变曲线。然而，这与试验测得的刨花板名义应力和名义应变值并不相符[17-19]。因此，采用公式（6）和公式（8），将材料的名义应力和应变值转换为实际的真实应力和应变值。确保在有限元分析中使用的材料模型与试验数据完全一致，为进一步研究提供准确的材料力学性能参数。

[size=1em]式中：l0为材料原始长度，mm；A0为原始受力面积，mm2；l为材料当前长度，mm；A为当前受力面积，mm2。

[size=1em]则真实应力σ和名义应力σ0 的关系公式为：

[size=1em]式中：F为材料所受到的压力，N；σ为真实应力，MPa;σ0为名义应力，MPa;ε0为名义应变。

[size=1em]真实应变ε和名义应变ε0 关系公式为：

[size=1em]式中：εs为材料的真实塑性应变；ε为材料真实应变；εt为材料的真实弹性应变；E为刨花板的弹性模量，MPa。

[size=1em]刨花板受到整体式硬质合金立铣刀铣削产生塑性变形阶段的真塑性应变和实应力计算数据如表4 所示。

[size=0.8em]表4 真实应力和塑性应变参数表
Tab.4 Table of true stress and strain parameters

[size=1em]为进行铣削过程中温度的仿真分析，需要设置刨花板的热力学性能参数，具体数据如表5 所示[20-25]。

[size=0.8em]表5 刨花板热力学性能表
Tab.5 Particleboard thermodynamic performance table

[size=1em]为方便试验并为后续研究提供便利，对刨花板做出了以下假设：

[size=1em]1）忽略刨花板制作过程中刨花和胶层比例不均的影响，将刨花板视为具有连续均质和弹塑性质的整体。

[size=1em]2）虽然刨花板为各项异性材料，但由于刨花与胶层的混合，材料的纤维方向被大幅弱化。因此，在仿真过程中，将刨花板视为各向同性材料。

[size=1em]网格划分如图4 所示，采用温度与位移的耦合分析步骤，并通过八节点六面体线性减缩积分单元C3D8RT来定义网格属性。与完全积分单元相比，这种线性减缩积分单元的特点在于仅在单元中心包含一个积分点，其优势体现在对弯曲荷载的作用上。由于减小了剪切自锁现象的可能性，因此在求解温度时可以得到相对精确的结果。即便在网格存在扭曲变形的情况下，计算精度也不会受到过多影响。此外，设置刨花板网格破坏位移为1，与网格近似全局尺寸相当，有助于切屑生成过程的模拟。

[size=0.8em]图4 模型网格划分图
Fig.4 Model grid division diagram

2.4 切屑分离准则

[size=1em]切屑分离是切削过程中的一项复杂现象。在有限元分析中，通常会涉及到几何准则和物理准则两种主要方式。几何准则是根据刀具在达到目标位置后自动分离切屑的原理来进行操作的。这种方法具有操作简单和计算速度快的优点。然而，其也存在一些缺陷，例如依赖与经验设定参数、精度可能较低，适用性也有所限制等。物理准则是一种更先进的方法，其基础在于分析刀具刀尖前单元节点的物理量，如切削力、应力、切削温度、应变以及应变能等。当这些物理量的数值超越材料的相应物理条件时，便可视为刀具与材料的单元节点发生了切屑分离[26-29]。物理准则能更精准且全面地描述切屑生成、分离及清除过程，其模拟效果更接近实际切削现象。鉴于此，本研究采用物理准则作为切屑分离的判据。切屑分离标准可表示为：

[size=1em]式中：σn为切削时刀刃的法向应力，MPa；σf为纯拉伸、弯曲载荷条件下材料的失效应力，MPa；τ1、τ2为剪切应力，MPa；τf1、σf2为纯剪切载荷条件下材料的失效应力，MPa。

[size=1em]在实际铣削加工过程中，随着铣刀沿着切削路径持续前进，将铣刀受到的应力σn和τ1、τ2 带入公式（9）进行计算。当计算值达到1 时，即可认定材料失效，同时切屑实现了从工件上的分离。

2.5 铣削仿真结果分析

[size=1em]2.5.1 铣削深度对铣削温度的影响

[size=1em]设置铣刀的转速度为6 000 rpm，进给速度为3 m/min，初始温度为30 ℃。选择一系列的切削深度（3.0、4.0、5.0、6.0、7.0 mm），进行模拟分析。

[size=1em]通过仿真，得到不同的切削深度下的铣削温度分布情况，如图5a～e所示。如图5b所示，当对应的切削深度为4.0 mm时，铣刀切削刃温度变化分布相对均匀且温度较低，此时刀具的热磨损最小，表明该切削深度可能是优化条件。如图5d和e所示，当切削深度增至6.0 mm和7.0 mm时，刀尖局部温度明显升高，可能对刨花板的表面质量造成不利影响。同时，刀具的热应力也会相应增加，从而降低切削加工的效率和质量。

[size=0.8em]图5 不同切削深度铣削过程中刀刃温度图
Fig.5 Temperature map of the cutting edge during milling at different cutting depths

[size=1em]平均温度的统计结果进一步印证了这些结果，如图6 所示。整体而言，这些模拟分析不仅揭示了切削深度对铣削温度分布的影响，也为选择最佳切削深度提供了重要依据，有助于改善切削加工的效率和效果。

[size=0.8em]图6 铣削深度与铣刀平均温度变化曲线图
Fig.6 Curve of milling depth and milling cutter average temperature variation

[size=1em]由图6 可知，伴随着铣刀的持续进给，切削距离持续增大，特别是在70 mm的范围内，刀刃的平均温度迅速上升。然而，在70～90 mm的范围内，温度呈稳定趋势，意味着切削过程达到了相对稳定的热平衡状态。

[size=1em]进一步分析可以看出，当铣削深度作为单一变量时，较大的切削深度可以在单位时间内移除更多的材料，提高加工效率和生产率。然而，超出一定范围的切削深度会导致刀具过载，引起振动和切削不稳定，同时伴随着切削力和切削温度的显著上升。过高的切削力可能对机床和工件产生不利影响，如振动、变形等。异常高的切削温度可能导致刀具热应力增加产生热磨损，减少刀具的使用寿命。值得注意的是，当切削深度为4.0 mm时，切削温度波动最平缓，此工况下的铣削加工热磨损最小，能够最大限度的保证工件的表面质量并且延长刀具的使用寿命。因此，选择4.0 mm的切削深度进行铣削，能够使刀具保持较高的稳定性。

[size=1em]2.5.2 立铣刀前角对铣削温度的影响

[size=1em]为研究立铣刀前角对铣削过程中温度变化的影响，设定了一系列试验参数：铣削进给速度为3 m/min，环境初始温度为30 ℃，切削深度为4.0 mm。在此基础上，选取五个不同的前角值，即11°、13°、15°、17°、19°进行切削仿真试验。同时，为了确保仿真结果的准确性，引入铣刀速度作为变量进行多组试验，并记录铣刀转速为4 000～9 000 r/min范围内的平均温度。不同前角和转速下的切削温度变化情况如图7 所示。

[size=0.8em]图7 前角与铣削平均温度变化曲线图
Fig.7 Curve plot of front angle and milling average temperature variation

[size=1em]由图7 可知，随着前角的逐渐增大，铣削平均温度表现出先降低后升高的变化特征。这种现象可以解释为，前角的增大会降低铣削变形和切削力，进而使得铣削温度下降。然而，当前角增大至一定阈值后，铣刀的热散发能力反而会降低，特别是对于散热性能较差的木质材料，这种影响更为显著。仿真结果表明，在低转速条件下，刨花板的铣削可采用17°的前角；而在中高转速条件下，15°的前角效果更佳。

[size=1em]2.5.3 铣削螺旋角对铣削温度的影响

[size=1em]在铣削加工过程中，螺旋角是影响铣削加工的一个关键因素。增加螺旋角可以使切削过程中参与切削的刀刃长度增加，每个刀齿的负载会减小，切削力分布更均匀，同时减少了单个刀齿磨损和热量积累的可能性，提高了切削效率和稳定性。随着螺旋角的增大，切削合力的方向发生改变，同时主切削刃与加工表面成的切入角也相应增大。然而，过大的螺旋角会导致切屑在切削过程中排出困难，进而导致切削区域堵塞和切削热量集中，发生切削温度升高的现象。因此，选择适合铣削加工的螺旋角可以有效减小切削热的产生，提高铣削的稳定性和加工表面质量，进而延长刀具的使用寿命。

[size=1em]设置铣削进给速度为3 m/min，初始温度为30 ℃，铣削深度为4.0 mm。在此条件下，研究具有不同螺旋角（19°、22°、25°、28°、31°）的铣刀，并记录铣刀转速在4 000～9 000 r/min范围内的平均温度，结果如图8 所示。

[size=0.8em]图8 螺旋角与铣削平均温度变化曲线图
Fig.8 Spiral angle and milling average temperature variation curve

[size=1em]从图8 中可以看出，铣刀螺旋角对切削温度的影响是非线性的。当螺旋角为22°时，铣削温度的平均值最低，表明切削热量较小，切削性能较好。随着螺旋角的增大，切削温度逐渐上升。同时，较大的螺旋角会导致轴向切削阻力变大，并且木屑排出困难，增加了切削齿的负荷，并产生更大的摩擦和更高的热量。此外，刨花板的导热性较差，也会导致切削温度的升高。因此，在木工硬质合金立铣刀的优化设计中，选择适当螺旋角可以有效降低切削温度，提高切削稳定性，从而获得更好的加工效果。

3 结论

[size=1em]本文通过对立铣刀温度进行仿真分析，揭示了切削深度、前角和螺旋角对铣削温度的影响规律，主要得出以下结论：

[size=1em]1）在使用立铣刀对刨花板进行铣削加工过程中，立铣刀的平均温度随着铣削深度的增加而逐渐升高。当切削深度为4.0 mm时，温度波动性最低，热磨损最小，此时的铣削加工稳定性最优。

[size=1em]2）在4 000～9 000 r/min转速范围内，随着前角的增大，立铣刀的平均温度表现出先降低后升高的趋势。15°～17°的立铣刀前角可以使切削温度维持在较低水平，从而减少铣削加工的热变形。

[size=1em]3）随着螺旋角的增大，铣削过程的平均温度先降低后升高。当螺旋角为22°时，切削温度达到最低值。

[size=1em]本研究的应用范围仅限于特定的刨花板材料和刀具参数，并未涵盖其他类型的木材及其工艺条件。未来可通过扩展研究样本及调整变量，进一步探究木材铣削加工过程。此外，还需深入研究不同切削参数对铣削加工效率和加工表面质量的影响，为木材加工工艺的持续优化和改进提供更精确和实用的支持。

[size=1em]参考文献

[size=1em][1] 彭钊云.定向刨花板家具部件结合性能的研究[D].长沙:中南林业科技大学,2016.

[size=1em][2] 刘侃.板式家具减量化设计研究[D].长沙:中南林业科技大学,2022.

[size=1em][3] 李杰,程霞,王兴军,等.浸渍胶膜纸饰面对刨花板理化性能指标影响研究[J].森林防火,2023,41(04):149-153.

[size=1em][4] 缪天铭.定向刨花板木门视触觉特性研究[D].南京:南京林业大学,2023.

[size=1em][5] 张倩.定向刨花板在家具设计中的应用研究[D].长沙:中南林业科技大学,2016.

[size=1em][6] 田明华,郑婕妤,莫昕芃,等.双循环新格局视角下我国木质人造板高质量发展路径研究[J].林产工业,2023,60(09):74-82.

[size=1em][7] 张震宇,王雨,李露霏.浅析“双碳”背景下我国木材加工产业发展趋势[J].森林防火,2022,40(02):90-92.

[size=1em][8] 魏波.高速切削立铣刀温度及热冲击特性研究[D].湛江:广东海洋大学,2015.

[size=1em][9] 常宁.切削式吸能过程仿真研究[D].长沙:中南大学,2009.

[size=1em][10] 蔡依彤.刨花板铣削加工粉尘特性及切削参数影响研究[D].南京:南京林业大学,2021.

[size=1em][11] 张庆阳.6061铝合金高速铣削过程温度及残余应力场研究[D].上海:上海交通大学,2014.

[size=1em][12] 林森.高强钢车铣加工中工件温度建模与试验研究[D].武汉:华中科技大学,2014.

[size=1em][13] 刘超.螺纹干式旋铣时变切削温度建模与残余应力机理研究[D].重庆:重庆大学,2020.

[size=1em][14] DEVIN L M,STAHNIV M E,MAZUR M P.Analysis of thermobaric contact phenomena and calculation of temperature fields during finish turning of a VT1-0 titanium alloy with a cutter equipped with a diamond carbide blade[J].Journal of Superhard Materials,2020(42):354-363.

[size=1em][15] COSKUN I,ISMAIL L,YUSUF A.A three-dimensional transient thermal model for machining[J].Journal of Manufacturing Science and Engineering,2016,138(02):021003.

[size=1em][16] GB/T 17657-2022 人造板及饰面人造板理化性能试验方法[S].北京:中国标准出版社,2022.

[size=1em][17] 付廷辉.单板层积材切削过程数值模拟及刀具参数优化研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2013.

[size=1em][18] 赵庆军,尹胜,向瑶,等.基于ABAQUS切削仿真加工技术应用[J].工具技术,2022,56(02):76-80.

[size=1em][19] 刘九庆,张骏杰,朱斌海.电链锯锯齿温度的仿真分析与实验探究[J].林产工业,2022,59(02):33-38.

[size=1em][20] 齐彪.钛合金加工用硬质合金刀具参数化建模及其结构优化研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2019.

[size=1em][21] 冯全,张明锐,龚俊辉.辐射热流下定向刨花板热解自燃试验及数值模拟[J].中国安全科学学报,2022,32(03):137-143.

[size=1em][22] 孙玉慧.结构用竹定向刨花板与型材的设计、制备与评价[D].北京:中国林业科学研究院,2021.

[size=1em][23] 徐冰杰,赵小矛.整体厨柜材质情感设计的可拓模型及评价研究[J].家具与室内装饰,2022,29(06):01-06.

[size=1em][24] 山娜.整体论视野下设计人类学的发展和应用研究——以椅子为例[J].家具与室内装饰,2022,29(02):01-04.

[size=1em][25] 家具用轻质高强均匀大片刨花板制造工艺研究[D].南京:南京林业大学,2017.

[size=1em][26] 贾娜,张兆好,付廷辉.基于有限元数值模拟的木工刀具几何参数优化[J].森林工程,2013,29(05):64-66.

[size=1em][27] 王佳楠,刘新有.古旧家具病害的分类及价值辩证分析[J].家具与室内装饰,2022,29(02):31-35.

[size=1em][28] 付廷辉,贾娜.基于有限元模拟的单板层积材纵Ⅱ型切屑形成机理[J].森林工程,2013,29(01):40-44.

[size=1em][29] 成宏军,刘维伟,单晨伟,等.基于ABAQUS的叶片精密数控加工夹具的优化设计[J].机械设计与制造,2013(02):254-256.

[size=1.8em]Simulation and Analysis of Milling Temperature of Integral Woodworking Carbide End Mill

[size=1em]JIA Na1 YIN Zhi-cheng1 CHEN Xiao-nan2 LI Jia-ying1

[size=1em](1.College of Mechanical and Electrical Engineering,Northeast Forestry University, Harbin 150040, Heilongjiang, P.R.China;2.China Hangfa Dongan Engine Co., Ltd., Harbin 150066, Heilongjiang, P.R.China)

[size=1em]Abstract: In this paper, taking the temperature distribution of the milling cutter when the integral woodworking carbide end milling cutter was milling particleboard as the research object, the influence of milling depth, rake angle, and spiral angle on the temperature of the milling cutter was studied and explored, and the optimization of these parameters was sought to improve the efficiency and stability of the milling process.Using dynamic simulation analysis to simulate actual cutting conditions, conducting theoretical analysis on the milling temperature of the opposing milling cutter, and obtaining three main research variables including milling depth,rake angle, and helix angle.By using Abaqus software analysis and experimental exploration, the impact of the above three research variables on the temperature changes of the cutting edge during the process of milling particleboard with a vertical milling cutter was analyzed.Verified the feasibility of the temperature model established by Abaqus for end milling cutter milling.During the milling process, the temperature of the milling cutter experiences three stages including rapid increase, slow increase, and stabilization.When keeping other parameters unchanged, the average temperature of the cutting edge was lower when the cutting depth was 4.0 mm, the front angle was 17°, and the spiral angle was 22°.The results of this study had important theoretical and practical significance for the in-depth study of the machining temperature of opposite milling cutters.

[size=1em]Key words: End milling cutter; Cutting simulation; Milling processing; Cutting temperature; Finite Element Analysis

[size=1em]中图分类号：TS653; TS396

[size=1em]文献标识码：A

[size=1em]文章编号：1001-5299(2024)04-0028-07

[size=1em]DOI:10.19531/j.issn1001-5299.202404005

[size=1em]基金项目：国家重点研发计划项目（2022YFD2202105）

[size=1em]作者简介：贾 娜，女，副教授，研究方向为木工刀具设计及应用E-mail: jiana@nefu.edu.cn

[size=1em]收稿日期：2023-08-07