刀具姿態(tài)對(duì)切削力的影響機(jī)理與曲面加工策略優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間：2021-06-06 03:11
相比三軸加工,五軸加工增加了兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度,導(dǎo)致刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系更加復(fù)雜,給加工過程建模與仿真增加了新的挑戰(zhàn)。五軸加工切削力的建模與預(yù)測(cè)是金屬切削理論研究的近期熱點(diǎn)之一。然而,當(dāng)前的五軸加工切削力研究主要關(guān)注精確建模和預(yù)測(cè)技術(shù),不同加工方式尤其是刀具姿態(tài)和刀具姿態(tài)變化、切削方向和刀路的切削行寬參數(shù)對(duì)切削力的影響機(jī)理并不明晰。本文圍繞五軸加工切削力理論與應(yīng)用展開研究:探索姿態(tài)參數(shù)和刀路參數(shù)對(duì)未變形切厚的影響機(jī)理,對(duì)刀具/工件的切觸區(qū)域的影響機(jī)理,研究相對(duì)弱剛性工藝系統(tǒng)的加工精度、加工效率和刀具磨損等切削性能指標(biāo)技術(shù),研究切削性能指標(biāo)最優(yōu)的曲面加工策略優(yōu)化方法。以期從切削力理論與應(yīng)用的角度推進(jìn)解決曲面銑削的加工精度和加工效率問題。提出了與刀具姿態(tài)及刀具姿態(tài)變化等參數(shù)相關(guān)的未變形切屑厚度模型。通過刀刃微元進(jìn)給矢量與相應(yīng)位置處刀具曲面法矢的點(diǎn)積運(yùn)算,獲得刀刃微元運(yùn)動(dòng)方法的未變形切屑厚度計(jì)算方法。通過角度變換矩陣和線性變換矢量的參數(shù)化,獲得了參數(shù)化的未變形切厚模型,并進(jìn)一步推導(dǎo)了與刀具姿態(tài)、刀具姿態(tài)的變化和刀軸跳動(dòng)參數(shù)相關(guān)的未變形切厚分解模型和顯示表達(dá)方式。通過三種實(shí)驗(yàn)分別驗(yàn)證了考慮刀軸...
【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：153 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)與設(shè)備（2）切削比能模型的驗(yàn)證
圖 5-6 精加工曲面的特征分切削參數(shù)如表 5-2 所示。表 5-2 曲面精加工的刀具參數(shù)與切削參數(shù)輸入?yún)?shù) 數(shù)值 輸入?yún)?shù) 數(shù)值刀具直徑 10 (mm) 主軸轉(zhuǎn)速 4000 (r/mi
圖 5-11 加工曲面及加工刀具具磨損情況如圖 5-12 所示。進(jìn)給速方案切削后四個(gè)刀齒的后刀面磨損切削比能指標(biāo)在 1.4±0.1 范圍，獲加工，四個(gè)刀齒的后刀面磨損量分別
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Kinematics constrained five-axis tool path planning for high material removal rate[J]. YE Tao1,XIONG CaiHua1,XIONG YouLun1 & ZHAO Can2 1 State Key Laboratory of Digital Manufacturing Equipment and Technology,School of Mechanical Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China;2 Modern Manufacturing Engineering Center,Heilongjiang University of Science and Technology,Harbin 150027,China. Science China（Technological Sciences）. 2011(12)
[2]非球頭刀寬行五軸數(shù)控加工自由曲面的三階切觸法（Ⅱ）:刀位規(guī)劃算法[J]. 朱利民,丁漢,熊有倫. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2010(12)
[3]非球頭刀寬行五軸數(shù)控加工自由曲面的三階切觸法（Ⅰ）:刀具包絡(luò)曲面的局部重建原理[J]. 朱利民,丁漢,熊有倫. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2010(11)
[4]密切曲率法——一種自由曲面加工的新概念[J]. 王小椿,吳序堂,李艷斌. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 1992(05)
博士論文
[1]基于坐標(biāo)映射的復(fù)雜曲面五軸加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 任斐.大連理工大學(xué) 2011
本文編號(hào)：3213475
【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：153 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)與設(shè)備（2）切削比能模型的驗(yàn)證
圖 5-6 精加工曲面的特征分切削參數(shù)如表 5-2 所示。表 5-2 曲面精加工的刀具參數(shù)與切削參數(shù)輸入?yún)?shù) 數(shù)值 輸入?yún)?shù) 數(shù)值刀具直徑 10 (mm) 主軸轉(zhuǎn)速 4000 (r/mi
圖 5-11 加工曲面及加工刀具具磨損情況如圖 5-12 所示。進(jìn)給速方案切削后四個(gè)刀齒的后刀面磨損切削比能指標(biāo)在 1.4±0.1 范圍，獲加工，四個(gè)刀齒的后刀面磨損量分別
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Kinematics constrained five-axis tool path planning for high material removal rate[J]. YE Tao1,XIONG CaiHua1,XIONG YouLun1 & ZHAO Can2 1 State Key Laboratory of Digital Manufacturing Equipment and Technology,School of Mechanical Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China;2 Modern Manufacturing Engineering Center,Heilongjiang University of Science and Technology,Harbin 150027,China. Science China（Technological Sciences）. 2011(12)
[2]非球頭刀寬行五軸數(shù)控加工自由曲面的三階切觸法（Ⅱ）:刀位規(guī)劃算法[J]. 朱利民,丁漢,熊有倫. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2010(12)
[3]非球頭刀寬行五軸數(shù)控加工自由曲面的三階切觸法（Ⅰ）:刀具包絡(luò)曲面的局部重建原理[J]. 朱利民,丁漢,熊有倫. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2010(11)
[4]密切曲率法——一種自由曲面加工的新概念[J]. 王小椿,吳序堂,李艷斌. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 1992(05)
博士論文
[1]基于坐標(biāo)映射的復(fù)雜曲面五軸加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 任斐.大連理工大學(xué) 2011
本文編號(hào)：3213475
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