基于加工参数优化的低刚度工件铣削稳定性分析

铣削振动是低刚度工件在铣削过程中广泛存在的问题,以槽式光热发电用扭矩管为模型,通过对加工过程中的颤振原理进行分析,针对低刚度工件的铣削加工特点,在考虑铣刀和工件动态耦合特性的基础上,建立低刚度工件铣削稳定性理论模型,并绘制频域铣削稳定性图。基于叶瓣图,提出一种通过优选切削参数来控制颤振的方法,获取了避免加工颤振的理论加工参数,通过MATLAB/Simulink模块建立低刚度工件铣削加工系统的模拟仿真试验,以验证叶瓣图对于铣削参数优化的指导性。本研究可为低刚度工件铣削加工参数优化和抑制铣削颤振提供参考,对提高低刚度工件铣削加工效率和质量有重要意义。

低刚度铣削工艺系统的弹性铣削力建模方法

为了提高高速加工过程中薄壁结构件的加工精度,针对低刚度工艺系统的形变特点,建立了低刚度铣削工艺系统的弹性铣削力模型.该模型中基于弯扭剪耦合弹性力学理论,推导出了工件弹性铣削形变的解析式;并考虑到工件和铣刀的弹性形变共同引起铣削啮合角的变化,推导出啮合角的表达式.通过铣削力和铣削变形仿真以及铣削试验验证得知:铣削力与工件的铣削形变密切相关,工件的法向铣削分力是引起工件形变的主要因素.最后,经铣削力试验验证了实测结果和仿真结果具有较好的一致性.