基于运动学的高速高精密铣削力建模:综合模型与试验 |
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引用本文: | 李刚,张宇,李斯,朱锟鹏.基于运动学的高速高精密铣削力建模:综合模型与试验[J].航空学报,2023(8):263-277. |
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作者姓名: | 李刚 张宇 李斯 朱锟鹏 |
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作者单位: | 1. 常州先进制造技术研究所;2. 中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所先进制造技术中心;3. 武汉科技大学机械自动化学院 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2018YFB1703200)~~; |
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摘 要: | 高速高精密铣削加工中铣削力是最重要的过程参量之一,铣削力信息的准确反馈对保证加工过程中的稳定性具有十分重要的意义。然而,影响铣削力大小的因素有很多种,目前缺乏一种考虑多种因素下的综合铣削力模型。因此,着重研究并综合考虑了刀具磨损、刀具跳动、刀具弹性变形对瞬时切削厚度的影响,同时分析了弹性变形对刀具切入与切出角的影响规律,改进了刀具瞬时切削厚度模型。基于运动学分析,将切削刃位置与预加工工件形态相互统一,建立了综合铣削力模型。为验证所提出综合模型的精确性和通用性,进行铣削实验,实验结果表明,铣削力预测值与实验值吻合较好,铣削力误差值小于1%,并通过分析刀具磨损与铣削力之间的相互变化关系,得出进给方向上的铣削力与Z向的铣削力系数对刀具磨损的影响最大。因此,切向力分量以及Z向的铣削力系数的变化特征可以较好的表征刀具磨损状况,从而提高铣削加工精度和效率。
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关 键 词: | 综合模型 刀具跳动 刀具磨损 弹性变形 运动学 |
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