一种航轴车削加工让刀变形预测方法技术

技术编号:28773638 阅读:15 留言:0更新日期:2021-06-09 11:02
本发明专利技术公开了一种航轴车削加工让刀变形预测方法,属于精密车削加工领域,包括:在航轴车削加工过程中,实时采集切触点的位置坐标和数控车床运行数据,分别输入刚度回归模型和切削力模型,得到切触点处的三阶刚度矩阵K和三向切削力向量F;按照δ=K

【技术实现步骤摘要】
一种航轴车削加工让刀变形预测方法


[0001]本专利技术属于精密车削加工领域,更具体地,涉及一种航轴车削加工让刀变形预测方法。

技术介绍

[0002]航轴作为航空发动机中一类典型的零部件,很好地满足了整体结构轻量化的设计要求,主要作为承载和包容部件,因此被广泛应用。航轴的加工精度影响着发动机整机的性能、工作效率及寿命,而在切削加工中零件产生的变形将直接导致加工精度降低。零件的加工变形受到切削力、切削热、毛坯初始残余应力和装夹方式等多方面因素的影响,而对于长径比大、壁厚薄的柔性细长轴,航轴所发生的让刀变形现象,是导致其出现加工变形的主要原因,具体表现为切削过程中刀具的刚性较好,航轴的刚性较差,由于切削力的作用,刀具对航轴的挤压使航轴产生弹性变形,因此刀具在理论走刀路径下无法完成理论切削深度,在切削完成后,航轴的弹性变形恢复,会造成走刀路径上的实际壁厚值大于理论壁厚。
[0003]对于航轴的车削加工而言,让刀变形的大小反映了航轴的加工精度,进行让刀变形预测有利于进一步对工艺参数进行优化,从而提高加工精度。传统的让刀变形预测方法主要是根据工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航轴车削加工让刀变形预测方法,其特征在于,包括:在航轴车削加工过程中,将实时采集的切触点的位置坐标输入预先建立的刚度回归模型,以预测得到所述切触点处的三阶刚度矩阵K,并将与所述切触点对应的数控车床运行数据输入预先建立的切削力模型,以预测得到所述切触点处的三向切削力向量F;按照δ=K
‑1F预测所述切触点处的三向让刀变形向量δ;其中,所述切削力模型用于根据所述数控车床的运行数据预测对应的三向切削力向量,所述刚度回归模型用于根据切触点的位置坐标预测所述切触点处的三阶刚度矩阵;所述刚度回归模型的建立方式包括:建立所述航轴的三维模型,在其上设置m个离散的切触点,并计算各切触点处的三阶刚度矩阵;利用各三阶刚度矩阵中同一位置处的元素组成一个m维的刚度序列,共得到9个刚度序列;对于每一个刚度序列R
ij
,结合m个切触点的坐标位置,通过支持向量回归的方式建立一个刚度回归方程,用于根据切触点的位置坐标预测该切触点处的三阶刚度矩阵中与刚度序列R
ij
对应的位置处的元素;由所建立的9个刚度回归方程组合为所述刚度回归模型。2.如权利要求1所述的航轴车削加工让刀变形预测方法,其特征在于,所述数控车床的运行数据包括:主轴三相电流I
SU
、I
SV
、I
SW
,进给轴X向三相电流I
FXU
、I
FXV
、I
FXW
,进给轴Z向三相电流I
FZU
、I
FZV
、I
FZW
,主轴转速n、轴向进给速度f
a
、径向进给速度f
r
;所述切削力模型的表达式如下:其中,F
t
、F
r
、F
a
分别表示切向切削力、径向切削力和轴向切削力;I
Srms
、I
FXrms
和I
FZrms
分别表示主轴三相电流有效值、进给轴X向三相电流有效值和进给轴Z向三相电流有效值;k
t1
、k
r1
和k

【专利技术属性】
技术研发人员:彭芳瑜王瑞霄周林闫蓉孙豪
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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