本文關(guān)鍵詞：基于銑削力預測的模具拐角加工誤差補償研究

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【摘要】：形狀復雜、表面精度要求高是汽車覆蓋件模具產(chǎn)品的主要特點，型腔拐角作為模具的典型特征之一，加工時由于徑向切削深度以及接觸角的變化使得銑削載荷突變，且由于汽車覆蓋件模具材料多為模具鋼，，其強度硬度較高，造成了加工過程中刀具系統(tǒng)變形明顯，這些都嚴重影響了汽車覆蓋件模具的加工表面精度。 本文采用圓角銑刀進行型腔拐角加工，圓角銑刀相對于點接觸窄行加工的球頭銑刀在加工拐角時會獲得更高的加工表面精度。針對模具型腔拐角加工尺寸精度低這一問題，詳細描述了拐角加工過程中刀具-工件的幾何關(guān)系，建立了拐角銑削加工銑削力預測模型，基于銑削力預測模型對銑削力引起的刀具系統(tǒng)變形進行分析，建立了加工表面誤差模型并對誤差進行補償以達到提高表面精度的目的。 通過分析拐角加工過程中刀具-工件的幾何位置關(guān)系，提出拐角加工過程中接觸角度、刀具-工件接觸區(qū)域以及基于切削刃真實軌跡的瞬時切屑厚度的數(shù)學表達式，將基于切削刃真實軌跡的瞬時切屑厚度模型與經(jīng)典的瞬時切屑厚度模型對比，驗證本文所提出的瞬時切屑厚度模型的精確性。 采用Altintas的瞬時剛性力模型并針對拐角特點建立各坐標系之間的轉(zhuǎn)換矩陣從而得到銑削力的理論模型，借助于Matlab軟件實現(xiàn)銑削力仿真，并完成拐角銑削實驗，對實驗結(jié)果與仿真結(jié)果對比分析驗證模型的準確性。 拐角加工過程中，由銑削力引起的刀具系統(tǒng)的彎曲變形是影響加工表面精度的主要因素。分析銑削過程中圓角銑刀的變形，采用等效懸臂梁法與有限元分析結(jié)合的方法建立變形模型，并分析刀具變形對接觸角度和瞬時切屑厚度的反饋作用，建立了柔性銑削力模型。 對拐角加工過程誤差進行分析，根據(jù)所建立的刀具系統(tǒng)變形模型，建立拐角加工過程中的表面誤差模型，提出離線誤差補償算法。利用迭代運算對每一個刀位點進行補償，通過仿真和實驗對補償前后表面進行對比，驗證補償算法的有效性。
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG54

【參考文獻】

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本文編號：1181525