基于圆弧走刀的尖角加工铣削力建模

为实现尖角加工过程中铣削力的精确预测,给出了工件轮廓与刀具路径的参数化统一表示方法,分析了两种情况下的铣削工艺过程,依据铣削特征化分为五个阶段,推导出每个铣削阶段的实际径向切深算式。基于实际径向切深,给出了切入/切出角的计算方法,建立了尖角加工的瞬时铣削力模型。利用直线铣削完成了切削力系数辨识,对尖角加工的瞬时铣削力进行预测,并进行试验验证,结果表明预测铣削力与实测铣削力具有良好的一致性,证实了铣削力模型的有效性和精确性,从而为工艺参数优化和颤振抑制提供了理论基础。

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。

钢轨铣磨车铣削刀组建模与优化

在分析钢轨铣磨车作业原理的基础上,对钢轨铣磨车的铣削刀组进行建模,并利用最优化理论及最小二乘法原理,计算出目标轮廓为60 N钢轨轮廓时钢轨铣磨车的铣削轮廓和铣削精度;建立铣削精度评价指标,从铣削范围、铣削刀粒数量、铣削刀粒样式和分段点设定等多角度,对钢轨铣磨车的铣削刀组进行优化,从理论上提高了钢轨铣磨车的铣削精度;计算出目标轮廓为60 N钢轨轮廓时铣削刀组的优化结果,给出优化后铣削刀组中铣削刀粒的空间布局。