一种自由曲面微细铣削切削力建模方法技术

本发明专利技术公开了一种自由曲面微细铣削切削力建模方法。包括如下步骤：(1)获取包括刀具半径R、刀具螺旋角β、切削刃数Nf、每齿进给量ft、刀具偏心距ρ和刀具初始偏心角αr在内的加工参数；(2)将刀具的切削刃沿刀具轴向离散成一系列切削微元，获取参与切削的切削微元；(3)计算当前切削刃的轴向位置角为φ的切削微元P(k,φ)的瞬时切削厚度；(4)计算切削微元P(k，φ)的切削力；(5)利用步骤(3)和(4)计算得到参与切削的切削微元的切削力，求和后得到刀具的切削力。本方法能高效、精确地预测自由曲面微细铣削切削力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微细铣削加工
，更具体地，涉及一种自由曲面微细铣削切削 力建模方法。
技术介绍
微细铣削力的预测是微细铣削加工精度控制、表面完整性等相关研究的基础，在 微细铣削领域的相关研究中占据重要地位。目前，关于常规铣削的切削力研究已经较为成 熟，尽管微细铣削的相关研究可以从中得到借鉴，但两者仍存在很大差别。 在常规铣削领域中，刀具及主轴能承受较大切削力，每齿进给量较大（通常都会 比刀具的刃口半径大许多），铣削力几乎都是剪切力；而在微细铣削中，刀具及主轴对切 削力的承受能力较弱，通常采用高转速、低进给的加工策略，从而使得每齿进给量（〇. 1~ IOym)与刀具刃口半径（1~5iim)相当，犁切和剪切现象通常会交替发生，切肩也间断性 生成。微细铣削力与常规铣削力的一大不同点在于前者需要考虑最小切削厚度，当瞬时切 削厚度小于最小切削厚度时，工件材料不会被去除，只产生工件弹塑性变形，刀具受到的是 犁切力，而当瞬时切削厚度大于最小切削厚度时，工件材料才会被去除，刀具受到的则是剪 切力和犁切力之和。 除此之外，两者之间还存在一个较大不同点，即刀具偏心量对微细铣削力的影响 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自由曲面微细铣削切削力建模方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)获取包括刀具半径R、刀具螺旋角β、切削刃数Nf、每齿进给量ft、刀具偏心距ρ和刀具初始偏心角αr在内的加工参数；(2)定义刀具轴向为Z轴，切削进给方向为X轴，与X轴和Z轴垂直的方向为Y轴，刀尖点为XYZ坐标系的原点，将刀具在XY平面内进行离散，进而将刀具的切削刃沿刀具轴向离散成一系列切削微元，获取参与切削的切削微元；(3)计算当前切削刃的轴向位置角为φ的切削微元P(k,φ)的径向切削半径Rk(k,φ)和其他Nf‑1条切削刃的轴向位置角为φ的切削微元的径向切削半径Ri(i,φ)，得到切削微元P(k,φ)的瞬时切削厚度hk(k,φ...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭芳瑜，周林，杨岑岑，姚培锋，占策，刘明，闫蓉，李斌，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42