圆角铣削颤振稳定域建模与仿真研究

为避免在圆角铣削加工中产生颤振,建立考虑再生作用的圆角铣削动力学模型,推导其平均方向力系数计算公式。鉴于圆角铣削时主轴转速通常远大于圆角处的进给角速度,两者的平均方向力系数近似相等。因此,经典直线铣削颤振稳定域解析模型适用于圆角铣削,前提是需要用最大径向啮合角代替名义径向啮合角进行仿真。根据铣刀与工件的啮合情况,将圆角铣削分为均匀切宽圆角铣削和非均匀圆角切宽铣削两类,并分别推导出其最大径向啮合角计算公式。在动力学建模基础上开发圆角铣削颤振稳定域仿真模块,仿真结果得到了切削试验的验证,为圆角铣削切削参数的选择提供了一条有效途径。

内圆角铣削加工几何分析及铣削力预测

为实现内圆角加工瞬时铣削力预测,提出了工件轮廓和刀具路径的参数化表示方法,依据圆弧角大小不同将内圆角铣削分为两类,分析了其铣削过程。建立了瞬时铣削力模型,采用等参数间隔法,推导了刀具瞬时位置和位置角计算公式。针对不同铣削阶段,给出了实际径向切深计算模型,提出了基于实际径向切深的瞬时未变形切屑厚度计算方法。对内圆角加工的铣削力预测,并进行试验验证。仿真结果与试验结果在变化趋势和幅值方面均具有良好的一致性,仿真耗时显著减小,表明提出的铣削力模型具有较高的精度和计算效率,从而为恒负载铣削和颤振抑制提供了理论基础。

圆角铣削动态切削力方向力系数的时变性研究

针对圆角铣削加工过程切削力不稳定问题,建立考虑再生颤振作用下的圆角铣削动态切削力模型,通过铣削过程中刀具相对于工件坐标的变化,推导切入、切出角随刀具角速度变化的计算公式,研究动态切削力的方向力系数的时变性问题,在仿真得到的颤振稳定性叶瓣图基础上,对圆角铣削在颤振条件下方向力系数的时变性处理的正确性进行验证,并分析了切削力系数及铣刀齿数对颤振稳定性的影响,为圆角铣削切削参数的选择提供了可靠依据。

数控宏程序在圆角铣削加工中的应用

本文以圆台零件和一个矩形零件铣圆角加工为例,由浅入深的详细讲解圆角铣削加工的手工编程思路与方法,说明宏程序在手工编制较为复杂零件的具体应用,并讲述其与自动编程相比的突出特点,抛砖引玉,用活宏程序。

钛合金型腔圆角高速铣削特征研究

钛合金型腔圆角加工容易发生切削负载增大和颤振等现象,导致圆角表面质量较差,难以实现钛合金高效加工。通过钛合金型腔圆角铣削试验,基于铣削力和圆角表面质量检测,分析内圆角铣削特征和原理,并优化铣削参数。试验表明:采用小切削宽度的高速加工,可实现钛合金内圆角的高效加工;在Vc=90m/min,ft=0.06mm/t,ap=20mm,ae=1mm切削参数组合下,切削力相对较小,加工效率高,切削表面质量高。