考虑刀具变形的球头铣刀铣削力建模与仿真

提出了准确识别参与切削的切削刃段的实体造型方法；基于铣削力与切削负载之间的经验关系，建立了三分量的球头铣刀铣削力模型；通过将刀具简化为一个悬臂梁结构，给出了刀具变形计算公式；从刀具变形对刀齿切削路径影响的几何关系出发，推导了三维进给运动下的瞬时切厚表达式。在此基础上，开发了完整的球头铣刀三轴铣削过程铣削力仿真系统。仿真计算和试验结果表明了模型及算法的正确性。

一种新的螺旋刃球头铣刀铣削力模型

为提高铣削加工的安全性和生产效率 ,有必要在加工实际进行之前准确地预测切削过程的物理信息 ,如铣削力、刀具振动等。给出了球头铣刀刃线几何模型 ,采用理论切削力分析与实验—系数识别相结合的方法建立了新的螺旋刃球头铣刀的铣削力模型。对不同切削条件下的铣削力进行了仿真 ,与实验测量数据吻合良好 ,证明离线仿真可以对铣削力做出较准确的预测。

基于Z-map模型的球头铣刀铣削力建模与仿真

对球头铣刀铣削力建模进行了研究。在Z-map仿真模型的基础上,提出了识别加工中参与切削的切削刃单元的方法,通过考虑刀具偏心和刀具变形对瞬时切削厚度的影响,推导出了瞬时切削厚度的表达式,由铣削力和切削负载之间的关系,建立了球头铣刀三轴铣削力仿真模型。铣削力仿真计算与铣削实验的对比表明在考虑刀具偏心和刀具变形后所建立的铣削力模型能够对铣削力进行准确的预测。

球头铣刀瞬态切削力数学模型建立与仿真

针对球头铣刀在3轴数控铣床中应用的8种常见铣削情形,将铣刀轴向离散化为一系列微元切削刃,首先分析并建立局部切削力模型,进而通过积分运算求得铣刀整体切削力,建立了结合前刀面剪切效应与后刀面犁切效应双重机制的球头切削力预报模型。该模型考虑了走刀间距对切削区域的影响,采用几何分析方法求解瞬时参与切削的微元切削刃的分布,容易实现程序化,并利用Matlab对铣削力进行了数值仿真。最后,通过以45号钢为工件材料的铣削试验获得试验数据,数值仿真结果与试验结果对比,验证了球头铣刀切削力模型的有效性。

球头铣削切削力预测模型的解析计算

针对用于加工复杂曲面的球头铣刀,首先建立刀具刃口曲线的空间模型,然后从理论出发分析离散单元的铣削力的变化,最终建立了一个适用于球头铣刀铣削的三维铣削力模型。该模型包括球头铣刀的几何特征和铣削力的计算。利用该模型,可对在不同切削参数下的铣削过程的切削力进行预测。

微径球头铣刀铣削力建模与仿真

以微径球头铣刀铣削力为研究对象,分析了刀具刃线模型。将刀具沿刀轴方向离散为若干切削单元,分别依照单齿切削及两齿切削求得各切削单元的实际瞬时切削厚度。基于实体造型的方法提取了参与切削的切削刃段,并通过实验识别了瞬时切削力系数及主轴径向跳动参数,建立了综合考虑主轴径向跳动、微细铣削所特有的尺度效应的影响及可能出现的单齿切削现象的微径球头铣刀铣削力模型。实验结果验证了所提模型的有效性和可行性。

球头铣刀铣削的虚拟仿真及其切削参数优化算法研究

为了深入分析在不同切削环境下球头铣刀的应力变化及刀具变形问题,借助对刀刃的离散化处理及其切削力模型分析,建立了平均铣削力模型,并对单切削因素下的刀具变形与应力变化进行仿真分析,最后建立遗传算法得到了球头刀具铣削加工参数的优化途径。研究结果表明基于离散化处理的切削力模型,有利于球头铣刀加工过程的深入分析,并为后续的加工参数优化与实验验证提供有效的思路。

复杂型面数控加工中的切削力预测

球头铣刀加工水平面的切削力的预测模型已经非常成熟,而对于球头铣刀加工复杂型面切削力预测的研究却很少。文章提出一种模型来预测复杂型面加工过程中的切削力。此模型通过坐标转换．使零件坐标系统与刀具坐标系统一致,并根据具体的材料,刀具,切削条件,加工方向以及表面斜率的一套参数来预测切削力。这个模型将为复杂型面加工条件的选择提供参考,并提高加工效率。

考虑刀杆柔性的球头铣刀切削力模型的研究

建立了球头铣刀切削力模型,并基于刀具弹性变形模型及刀具避让的切屑厚度数学表达式,建立了切屑厚度与刀具变形量、刀具切削参数之间的数学关系,并提出了切削力收敛算法。最后,通过切削实验对切削力模型进行了验证。

球头铣刀切削力模型的研究进展

综合评述了国内外对球头铣刀切削力模型的研究成果及发展动态,重点介绍了球头铣刀铣削力的经验系数建模、理论建模和自动化加工铣削力建模方法。

面向加工特征的小直径螺旋球头立铣刀切削力模型

在Bayoum i的广义螺旋铣刀几何模型基础上,建立了小直径螺旋球头铣刀的刀具前刀面几何模型和切削力模型;通过将特征概念引入数控加工过程,提出了球头刀加工时的“爬坡”与“下坡”等加工特征的切削力模型求解方法;最后通过实验对比验证了刀具切削力模型的有效性。

球头铣刀切削力模型的建立

在考虑刀具的瞬时变形和刀具变形的再生反馈对切削厚度的影响的基础上,建立了包含主轴偏心、刀具磨损、刀具振动和工件振动的球头铣刀动力学模型,并通过试验验证了所建立模型的正确性。切削力模型的建立对实现球头铣刀切削力的预报具有重要的现实意义,并为进一步提高表面加工质量奠定了基础。

一种螺旋刃球头铣刀的高速加工铣削力模型

研究了高速加工中球头铣刀的铣削力特性。通过综合运用理论建模法和经验系数法,并引入高速切削时引起切屑动量改变所需的作用力,建立了高速切削条件下球头铣刀的铣削力模型。实验验证结果表明,理论计算值与实验测量值吻合良好。

球头铣刀柔性铣削力建模与仿真

本文建立了球头铣刀柔性铣削力模型,研究了任意进给方向的球头铣刀铣削力模型,在模型建立过程中考虑了刀具偏心、刀具变形和刀具振动物理影响因素,推导出了综合物理因素影响下的瞬时切屑厚度表达式。在此基础上对球头铣刀瞬时铣削力进行仿真对比分析,验证了建立模型的正确性。

基于自由曲面类零件的球头立铣刀切削力建模

针对自由曲面类零件加工过程中的切削力预测问题,以现有切削力模型为基础,建立球头刀的切削力模型;综合考虑工件曲面的曲率及刀轴矢量姿态的变化,提出计算切削力模型中未变形切屑厚度的算法,从而将现有的切削力模型从平面类零件推广到自由曲面类零件;根据对切屑几何体形成机理的分析,得到刀具刃线参与切削区域须满足的几何条件,避免了复杂度较高的实体求交运算,提高了切削力计算的效率;通过钛合金切削实验,计算出切削力模型中的切削力系数,并验证了模型的可靠性.

球头铣刀加工曲面的切削力解析建模

在球头铣刀刃线的几何模型基础上,采用理论切削力分析的方法,建立了新的螺旋刃球头铣刀的铣削力模型。切削力模型的建立对实现球头铣刀切削力的预报具有重要的现实意义,并为进一步提高表面加工质量奠定了理论基础。

球头铣刀铣削过程的物理建模与仿真

给出了球头铣刀刃线几何模型,采用理论切削力分析与实验-系数识别相结合的方法,建立了新的螺旋刃球头铣刀的铣削力模型;建立了考虑刀杆柔性的球头铣刀铣削振动模型;考虑刀具动态变形和工件表面波纹对切削厚度的再生反馈,建立了球头刀铣削动力学模型,对动态铣削过程进行了仿真,证明离线仿真可以对铣削过程动特性做出准确的预测。

基于球头微铣刀的铣削力建模与试验研究

以光学玻璃材料为加工对象,基于铣削力微元分析方法,建立了微铣削力理论模型,并通过试验研究对理论分析进行了验证,结果表明,理论计算模型与实验实测的结果较为吻合,球头铣刀动态铣削力模型与实测铣削力曲线总体趋势基本吻合,其误差范围在20%以内。

球头铣刀切削力计算机预报模型的数值仿真

借助建立的铣刀切削力、扭矩和切削功率的计算机预报模型 ,对平前刀面球头铣刀的切削性能进行了数值仿真研究 ;通过分析各种切削参数对切削性能的影响规律 。

雕刻表面球形铣削的分段变进给率加工

雕刻表面球形铣削加工中,根据刀头的受力模型,可以计算整个刀具路径上刀头的受力。刀具路径上加工深度变化时,若采用恒进给率,则刀具受力是变化的,为了安全保险起见,往往按最大受力来选择较低的恒进给率,整个加工效率很低。采用变进给率加工,即加工深度小时提高进给率,使刀具在整个路径上受力均匀。本文给出了路径上力的计算仿真方法,以及分段进给率的计算方法,可以指导实际的加工过程,这样既保证了加工过程的安全,又提高了生产率。