一种等渐变螺旋刀具侧铣切削力建模方法及系统技术方案

技术编号:42048986 阅读:31 留言:0更新日期:2024-07-16 23:30
本发明专利技术公开了一种等渐变螺旋铣刀的切削力建模方法及系统,其特征在于渐变螺旋刃展开线为设定函数,建立固定于刀具上的直角坐标系,以及随着刀具转动的切削刃微元坐标系;建立等渐变螺旋刀具空间刃线方程;通过对圆柱渐变螺旋铣刀模型螺旋角进行微分,判断微元是否参与切削;获得不同的微元剪切力系数、轴向犁切力系数等螺旋角相关函数;获得瞬时切削厚度,以及刀具轴向切削深度处的螺旋角值;获得以等渐变螺旋刀具侧铣过程中三个方向的预测切削力。解决现有铣削力模型不适用于等渐变螺旋刃铣刀侧铣过程中的切削力预测的问题,可以精准预测等渐变螺旋铣刀侧铣过程中的铣削力,以便合理推荐刀具结构参数、设置铣削用量以及提高加工精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属切削领域,尤其涉及等渐变螺旋铣刀具的切削技术。


技术介绍

1、铣削加工作为一种先进的加工技术,广泛应用于航空、航天、船舶、模具及汽车等领域。对于薄壁零件的铣削加工,等渐变螺旋刃铣刀可以减小径向铣削力,减小切削过程中铣削力导致的弹性变形,同时降低切削振动,提高切削稳定性,进而提高尺寸精度及表面质量,延长刀具使用寿命,将拥有广阔的应用前景。

2、切削力反映切削加工过程信息非常重要的物理量,其大小和变化对加工稳定性具有直接的影响,同时对加工表面质量、刀具磨损和刀具寿命具有一定的影响,可靠和量化的切削力预测对于生产实践和理论研究都有着极其重要的意义。因此,通过建模方法准确地预测等渐变螺旋刃刀具的铣削力,对于优选刀具结构参数、铣削用量以及提高加工精度具有积极的影响,从而提高铣削效率、降低生产成本,具有重要的经济价值和现实意义。

3、现有铣削力模型是沿铣刀轴线(z轴)方向将铣刀分割为有限各切削刃微元,根据螺旋角得到微元滞后角,计算各个微元切向、径向与轴向力微元,并根据切入切出角判断微元参与切削情况,而后通过沿轴向积分和对每个刀本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种等渐变螺旋铣刀的切削力建模方法,其特征在于渐变螺旋刃展开线为设定函数,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的等渐变螺旋铣刀具的切削力建模方法,其特征在于步骤S2等渐变螺旋刀具空间刃线方程一般形式如下:

3.根据权利要求1所述的等渐变螺旋铣刀具的切削力建模方法,其特征在于步骤S6等渐变螺旋铣刀具铣削力一般模型如下式:

4.根据权利要求1所述的等渐变螺旋铣刀具的切削力建模方法,其特征在于步骤S4判断微元uj是否参与切削的窗口函数g(φ(β,t))表达式如下:

5.根据权利要求1所述的等渐变螺旋铣刀具的切削力建模方法,其特征在于步骤S5...

【技术特征摘要】

1.一种等渐变螺旋铣刀的切削力建模方法,其特征在于渐变螺旋刃展开线为设定函数,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的等渐变螺旋铣刀具的切削力建模方法,其特征在于步骤s2等渐变螺旋刀具空间刃线方程一般形式如下:

3.根据权利要求1所述的等渐变螺旋铣刀具的切削力建模方法,其特征在于步骤s6等渐变螺旋铣刀具铣削力一般模型如下式:

4.根据权利要求1所述的等渐变螺旋铣刀具的切削力建模方法,其特征在于步骤s4判断微元uj是否参与切削的窗口函数g(φ(β,t))表达式如下:

5.根据权利要求1所述的等渐变螺旋铣刀具的切削力建模方法,其特征在于步骤s5中微元uj的切向、径向与轴向剪切力系数ktc、krc、kac满足如下公式:

6.根据权利要求1所述的等渐变螺旋铣刀具的切削力建模方法,其特征在于步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘献礼丁明娜岳彩旭孙绍聪卢俊辉
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学
类型:发明
国别省市:

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