五軸加工中心球頭銑刀切削力建模及對加工質(zhì)量影響研究.pdf

1、球頭銑刀在自由曲面加工中的適用性使其已成為加工中心的主要刀具。切削過程中刀具系統(tǒng)的切削力特征對機(jī)床的工作特點(diǎn)與加工性能影響顯著。因此球頭銑刀切削力預(yù)測模型的建立對研究加工中心的可靠性及工作精度有重要的意義。
　　基于球頭銑刀的刃線結(jié)構(gòu)特征將球頭銑刀劃分為無數(shù)切削微元，通過對微元切削力進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換得到局部切削力，進(jìn)而建立了球頭銑刀整體銑削力預(yù)測模型。通過研究球頭銑刀銑削力模型及參數(shù)的簡化方法，給出了在特定工況下計算球頭銑刀整體切削力

2、的簡化公式。采用五軸聯(lián)動加工中心及測力儀進(jìn)行了切削力測量實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用線性回歸的方法進(jìn)行識別確定了切削系數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果的對比驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)研究了加工凹槽面、斜面、凸球面及葉輪曲面等典型幾何要素時的實(shí)際切削力變化情況。
　　考慮銑削力對球頭銑刀加工精度的影響，建立了切削力引起刀體變形模型，分析了刀具變形、徑向跳動、切削熱以及刀具磨損對加工誤差的影響。應(yīng)用有限元軟件ANSYS，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對球頭銑刀進(jìn)行了結(jié)