考虑刀具偏摆的微铣削力理论模型分析与研究

考虑微铣削加工过程中刀具偏摆的影响,建立了一种新的未变形切削厚度计算模型,为计算微铣削力做准备。将应变梯度塑性理论引入到材料的本构方程中,利用修正后本构方程来计算微铣削过程中的流动应力。在计算微铣削力时,应用了考虑刀摆的未变形切削厚度,并同时考虑了犁切力、流动应力和弹性恢复的影响。将理论计算得出的铣削力与实验测得的铣削力进行比较,进而验证模型的可行性。

考虑刀具偏摆的微铣削瞬时切削厚度模型对比

为采用更准确的刀尖运动轨迹方法来模拟微铣削加工过程,以减小圆弧线描述微铣刀刀尖运动的轨迹误差,采用次摆线描述刀尖的运动轨迹,并且综合考虑刀具偏摆对加工过程的影响,建立1种改进的瞬时切削厚度理论计算模型,重点研究了刀具旋转过程中刀具偏摆和每齿进给量对瞬时切削厚度的影响,同时与多种不同的切削厚度模型进行了对比,仿真分析结果表明:考虑刀具偏摆的瞬时切削厚度模型与真实轨迹得到的瞬时切削厚度非常接近,验证了文中改进模型的准确性.另外,瞬时切削厚度随刀具偏摆的增大而增大,进给量越大,影响越显著.

考虑刀具偏摆的微铣削瞬时切削厚度的理论分析与研究

为避免用圆弧线来描述微铣刀刀尖运动轨迹带来的误差,更精确地实现微铣削加工过程的模拟,引入刀尖运动的真实轨迹即次摆线,同时考虑微铣削加工过程中刀具偏摆的影响,通过数学的方法,建立一种新的瞬时切削厚度理论计算模型。研究刀具在旋转过程中,刀具偏摆和每齿进给量对微铣削瞬时切削厚度的影响。通过将几种切削厚度模型进行对比分析,考虑刀具偏摆的切削厚度模型更加接近真实情况。

端铣加工面尺寸误差预测

为了精确预测端铣加工面尺寸误差,利用铣削动态力卷积模型,引入表面生成窗概念,并考虑到工件与刀具的变形误差、机床空间误差与刀具偏摆的影响,建立了加工面尺寸误差预测模型。通过在铣床上进行实验,验证了该模型能够正确预测工件尺寸误差及其分布范围,且在铣刀轴向切深、主轴转速和进给速度一定的情况下,增加径向切深不会对工件尺寸误差产生显著影响。

铣削面加工误差预测变异模型研究

提高机床加工过程高效化和精密化的主要障碍是无法预测及控制加工误差,而加工误差主要来源于刀具和工件在铣削力作用下产生的变形。通过引入铣削力和刀具偏摆因素的影响,提出铣削面加工误差预测模型,再引入机床空间误差对该误差预测模型进行修正,形成铣削面加工误差预测变异模型。通过在不同状态下进行端面铣削加工实验,对模型预测结果进行验证。结果表明:对实验结果估算出的判定系数大于0.9,可知该模型对铣削加工误差的预测可信度达到了90%以上;端铣面加工误差预测模型能够正确预测铣削面尺寸误差及其随机分布范围。