球头铣刀瞬态切削力数学模型建立与仿真

发布时间：2017-08-14 10:15

  本文关键词：球头铣刀瞬态切削力数学模型建立与仿真

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【摘要】：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。
【作者单位】： 山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室;株洲钻石切削刀具股份有限公司;湖南大学机械与运载工程学院;
【关键词】： 球头铣刀 切削力 数学模型
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50975162、50935003) 国家科技重大专项资助项目(2009ZX04012-031、2010ZX04017-012) 山东省自然科学杰出青年基金资助项目(JQ200918)
【分类号】：TG714
【正文快照】： 引言球头铣刀是在立铣刀的基础上发展起来的[1],在制造业(尤其在模具生产行业)中应用广泛,可用于加工涡轮、冲模、压模、飞机零件、具有复杂外形的产品等,是数控加工复杂曲面(尤其是自由曲面)的重要刀具。铣削过程的物理仿真,对于优选切削条件、保证零件加工精度、提高切削过

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