高速銑削過程中，伴隨著強(qiáng)烈的機(jī)械載荷（切削力、離心力）沖擊，再加上硬質(zhì)合硬度高、脆性大，是粉末燒結(jié)材料，組織不均勻，而且分布有眾多的缺陷和空隙。因此，很容易引起整體硬質(zhì)合金立銑刀的彎曲變形和折斷。造成其早期失效的童要原因是由沖擊載荷引起的瞬間應(yīng)力超過刀具抗拉強(qiáng)度，這種失效具有突發(fā)性，這也是最危險(xiǎn)的。研究高速旋轉(zhuǎn)刀具系統(tǒng)的變形問題，不僅可以防范事故的發(fā)生，也對刀具材料、刀具幾何結(jié)構(gòu)及刀具-刀柄聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)的開發(fā)有重要意義。

數(shù)控銑床/加工中心常使用 BT40 刀柄和 10 mm 平底立銑刀，選用刀具直徑 10 mm，螺旋角45°，齒數(shù) 3；工件材料為 7075 鋁合金；刀柄材料為 40Cr，刀具為硬質(zhì)合金 YG8。刀柄材料 AISI_STEEL_ 4340。為了便于研究，切削參數(shù)如下：切削深度為 5 mm，切削寬度為 5 mm，主軸轉(zhuǎn)速為 2000 r/min，切削進(jìn)給量也是一個(gè)恒定量，通過專用三向切削力儀器，測量出某一工況的切削分力分別為徑向力（Fx）150N，切向力（Fy）100N，軸向力（Fz）75N。 作為切削時(shí)受力的主要承載部分，刀刃為整個(gè)刀具結(jié)構(gòu)中最值得關(guān)注的地方。切削刃的變形會直接影響到刀具的加工精度，而刃口的損壞與刀具磨損直接相關(guān)。利用四面體網(wǎng)格對刀柄及銑刀進(jìn)行劃分，為了減小運(yùn)算工作量刀柄的單元尺寸較銑刀大，有限元模型共包含 96758 個(gè)單元。