基于改進(jìn)Z-MAP算法的球頭銑刀加工表面形貌仿真與試驗(yàn)研究
本文選題:球頭銑刀 + 表面形貌; 參考:《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》2017年23期
【摘要】:基于時(shí)間步長法提出一種仿真球頭銑刀加工表面形貌的改進(jìn)Z-MAP算法。該算法在建立刀齒運(yùn)動(dòng)軌跡方程的基礎(chǔ)上,使用隨動(dòng)矩形包圍圈和角度累加法快速地獲取工件上的瞬時(shí)被掃掠點(diǎn),并引入牛頓迭代法求取這些點(diǎn)的高度坐標(biāo)。無須對(duì)刀齒離散,不但突破傳統(tǒng)Z-MAP算法中單位時(shí)間步長內(nèi)刀齒離散段至多只能掃掠過一個(gè)工件離散點(diǎn)的限制,還可以獲得更高的精度和效率。通過仿真分析進(jìn)給行距、每齒進(jìn)給量、刀具姿態(tài)和刀具進(jìn)給起始相位差等參數(shù)對(duì)表面形貌及其表面粗糙度的影響規(guī)律,并選用航空鋁合金7050進(jìn)行了銑削加工試驗(yàn)驗(yàn)證,試驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)Z-MAP算法仿真結(jié)果與實(shí)際加工的一致性更高,對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中加工參數(shù)的合理選擇具有指導(dǎo)意義。
[Abstract]:Based on time step method, an improved Z-MAP algorithm is proposed to simulate the machining surface morphology of ball end milling cutter. On the basis of establishing the motion trajectory equation of the cutter teeth, the instantaneous swept points on the workpiece are obtained quickly by the following rectangle encircling and angle accumulation method, and the height coordinates of these points are obtained by Newton iteration method. There is no need for cutter tooth discretization, which can not only break through the limitation that the discrete segment of internal cutter teeth in the unit time step size in traditional Z-MAP algorithm can only sweep through the discrete point of a workpiece at most, but also obtain higher accuracy and efficiency. The effects of feed distance, feed rate per tooth, tool attitude and initial phase difference of tool feed on the surface morphology and surface roughness were analyzed by simulation. The milling experiments of aviation aluminum alloy 7050 were carried out to verify the effect of the parameters on the surface morphology and surface roughness. The experimental results show that the simulation results of the improved Z-MAP algorithm are more consistent with the actual machining results, which is of guiding significance to the reasonable selection of processing parameters in actual production.
【作者單位】: 西安理工大學(xué)機(jī)械與精密儀器工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51575442,51675422) 陜西省自然科學(xué)基金重點(diǎn)基金(2016JZ011) 陜西省教育廳基金(2014SZS10-Z01)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】:TG54
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,本文編號(hào):1916612
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