球頭銑刀曲面多軸加工的刀具接觸區(qū)半解析建模
本文選題:刀具接觸區(qū) + 復(fù)雜曲面加工。 參考:《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》2017年01期
【摘要】:刀具接觸區(qū)界定了切削過程刀具與工件的相互作用范圍,是研究切削力學(xué)/動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ),復(fù)雜曲面加工的刀具接觸區(qū)往往呈現(xiàn)不規(guī)則幾何形狀且沿曲線刀具軌跡不斷變化。針對(duì)球頭銑刀復(fù)雜曲面多軸加工,提出一種刀具接觸區(qū)半解析建模方法。基于微元離散和剛體旋轉(zhuǎn)變換的思想,將一般復(fù)雜曲面加工看成是一系列微小斜平面加工的組合,并且認(rèn)為球頭銑刀斜平面多軸加工的刀具接觸區(qū),可由球頭銑刀水平面三軸立銑加工的刀具接觸區(qū)經(jīng)剛體旋轉(zhuǎn)變換而得。通過將切削余量材料看成是一系列微厚材料薄層的疊加,構(gòu)建了球頭銑刀水平面三軸立銑加工的刀具接觸區(qū)解析模型,從而建立球頭銑刀復(fù)雜曲面多軸加工的刀具接觸區(qū)半解析模型。仿真實(shí)例分析了模型的精度和效率,結(jié)果表明該半解析模型能夠精確高效地描述復(fù)雜曲面多軸加工的刀具接觸區(qū)。
[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.
【作者單位】: 大連理工大學(xué)精密與特種加工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;鞍鋼蒂森克虜伯汽車鋼有限公司;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(51205040) 中國(guó)博士后科學(xué)基金特別(2013T60280) 遼寧省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2014028005) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(DUT14RC(3)047)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】:TG54
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):2095313
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