球头铣刀曲面多轴加工的刀具接触区半解析建模
本文选题:刀具接触区 + 复杂曲面加工 ; 参考:《机械工程学报》2017年01期
【摘要】:刀具接触区界定了切削过程刀具与工件的相互作用范围,是研究切削力学/动力学的基础,复杂曲面加工的刀具接触区往往呈现不规则几何形状且沿曲线刀具轨迹不断变化。针对球头铣刀复杂曲面多轴加工,提出一种刀具接触区半解析建模方法。基于微元离散和刚体旋转变换的思想,将一般复杂曲面加工看成是一系列微小斜平面加工的组合,并且认为球头铣刀斜平面多轴加工的刀具接触区,可由球头铣刀水平面三轴立铣加工的刀具接触区经刚体旋转变换而得。通过将切削余量材料看成是一系列微厚材料薄层的叠加,构建了球头铣刀水平面三轴立铣加工的刀具接触区解析模型,从而建立球头铣刀复杂曲面多轴加工的刀具接触区半解析模型。仿真实例分析了模型的精度和效率,结果表明该半解析模型能够精确高效地描述复杂曲面多轴加工的刀具接触区。
[Abstract]:The range of interaction between cutting tools and workpieces is defined in the tool contact area, which is the basis of the study of cutting force / dynamics. The contact region of tools in complex curved surface machining often presents irregular geometry and changes along the curve tool path. A semi-analytical modeling method for the contact region of a ball-end milling cutter with complex curved surface is presented in this paper. Based on the idea of discrete differential element and rotation transformation of rigid body, the general complex curved surface machining is regarded as a combination of a series of small oblique plane machining, and it is considered that the tool contact area of multi-axis machining of oblique plane of ball end milling cutter. It can be obtained by the rotation of rigid body in the contact area of the cutting tool processed by the horizontal triaxial end milling of the ball end milling cutter. By considering the residual material as a superposition of a series of thin layers of micro-thick materials, an analytical model of the contact region of the cutting tool for horizontal triaxial milling with a ball end milling cutter is established. Thus a semi-analytical model of tool contact area for complex curved surface machining of ball-end milling cutter is established. The simulation results show that the semi-analytical model can accurately and efficiently describe the tool contact area of multi-axis machining with complex surface.
【作者单位】: 大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室;鞍钢蒂森克虏伯汽车钢有限公司;
【基金】:国家自然科学基金(51205040) 中国博士后科学基金特别(2013T60280) 辽宁省自然科学基金资助项目(2014028005) 中央高校基本科研业务费专项资金(DUT14RC(3)047)资助项目
【分类号】:TG54
【参考文献】
相关期刊论文 前2条
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【共引文献】
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,本文编号:2095313
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