【摘要】：隨著制造技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)控機(jī)床已作為高端制造裝備在航空航天、汽車制造、電子能源、模具加工等方面得到廣泛的應(yīng)用。其中,五軸數(shù)控機(jī)床以其加工時(shí)靈活的位置姿態(tài)、較高的加工精度和效率、較低的加工成本等優(yōu)點(diǎn)在高端制造業(yè)中備受青睞。而在五軸數(shù)控加工過程中,切削力是重要的切削過程參變量之一,生產(chǎn)加工中選擇合適的切削用量及刀具幾何參數(shù)均須準(zhǔn)確的切削力來提供理論依據(jù)。目前對(duì)于數(shù)控加工過程中切削力的研究大多都是基于三軸球頭銑刀的立銑加工,而對(duì)于環(huán)形銑刀五軸數(shù)控加工的切削力研究十分的少。本論文主要針對(duì)環(huán)形銑刀在五軸數(shù)控銑削加工過程中刀具與工件的切削域提取及切削力的預(yù)測(cè)進(jìn)行了研究,論文主要研究工作如下:(1)針對(duì)五軸數(shù)控加工曲面的復(fù)雜性,提出一種自由曲面凹凸性判斷的算法。在全局坐標(biāo)系下,將自由曲面離散,分別取環(huán)形銑刀上圓環(huán)面與底部端面、圓柱面相切點(diǎn)作為參考點(diǎn),沿全局坐標(biāo)系下的Z軸方向投影至毛坯或粗加工表面,作為判斷加工時(shí)瞬時(shí)自由曲面凹凸性參考線。采用這種算法,可適用于五軸數(shù)控加工過程中的凹、凸、平、斜等自由曲面,具有更好的實(shí)用性。(2)針對(duì)五軸加工自由曲面切削域難以確定的問題,建立環(huán)形銑刀在五軸加工自由曲面時(shí)刀具—工件切削域求取的模型。在不考慮刀具發(fā)生干涉的情況下,運(yùn)用包絡(luò)面法、離散-解析法來獲得五軸加工中刀具與工件的接觸區(qū)域,即刀具在任一時(shí)刻下的參與切削的切削刃有效長(zhǎng)度。(3)針對(duì)傳統(tǒng)建立的切削力模型,將建立的切削幾何模型在切削力中進(jìn)行應(yīng)用。通過實(shí)例進(jìn)行切削力仿真預(yù)測(cè),即運(yùn)用Unigraphics NX仿真自由曲面上的切削力,并預(yù)測(cè)不同刀具位姿下五軸加工平面時(shí)的切削力,采用Kistler 9257B測(cè)量坐標(biāo)系中三個(gè)方向的切削力。最終證明此切削幾何模型具有一定的正確性。
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG659
【圖文】：

高效精密加工的有關(guān)技術(shù)進(jìn)行了大量研究，但大多都是針對(duì)球頭銑刀或錐形銑刀的，而生產(chǎn)制造中，環(huán)形銑刀比球頭銑刀等優(yōu)勢(shì)更明顯，在復(fù)雜曲面、精密零件的加工中，有很好的應(yīng)用前景，因此建立針對(duì)環(huán)形銑刀（如圖1.1所示）的五軸加工切削力模型十分的

第二章 環(huán)形銑刀幾何建模及自由曲面曲面特性環(huán)形銑刀幾何建模及自由曲面曲對(duì)球頭銑刀或平底刀的研究，不論是范圍底刀在加工過程中可獲得更大的切削寬度度幾乎為零[51]，刀具的中心不受力，從而程中平底刀的切削刃易磨損，成本較高，刀由于其特有的幾何結(jié)構(gòu)，在某些情況下而具有雙重優(yōu)勢(shì)，尤其在五軸加工復(fù)雜曲因此，本章主要針對(duì)環(huán)形銑刀進(jìn)行幾何建型及環(huán)面曲率特性圓環(huán)面和底平面三部分構(gòu)成，其輪廓簡(jiǎn)圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2719060