五軸側(cè)銑動態(tài)銑削力建模及直紋面銑削參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、銑削力可以分析加工過程是否穩(wěn)定，是預(yù)防加工顫振的重要參數(shù)。在五軸精銑直紋面葉輪過程中，由于葉片之間的流道狹小，所以通常使用加長刀柄的銑刀避免發(fā)生干涉，這會使刀具的剛度有所下降。然而，在進(jìn)行銑削力的仿真過程中刀具的動態(tài)特性卻往往被忽略，導(dǎo)致銑削力計算不準(zhǔn)確，進(jìn)而影響銑削穩(wěn)定性的判斷。所以對銑削過程動態(tài)特性及相關(guān)優(yōu)化方法進(jìn)行研究很有意義。
　　首先，建立了銑削力系數(shù)及刃口力系數(shù)模型。通過正交試驗(yàn)，測得X、Y和Z三個方向的瞬時銑削力。再

2、利用測得的瞬時銑削力計算出X、Y和Z方向上的平均銑削力，使用平均銑削力反求出系數(shù)模型中各未知系數(shù)，將求出的各系數(shù)帶回到系數(shù)模型進(jìn)而得到銑削力系數(shù)及刃口力系數(shù)。
　　其次，建立了考慮刀具動態(tài)位移響應(yīng)的五軸側(cè)銑瞬時銑削力模型。在考慮了刀具動態(tài)響應(yīng)的情況下，對銑削過程中的瞬時未變形切屑厚度模型進(jìn)行了研究，利用完善后的動態(tài)切屑厚度模型，結(jié)合球頭銑刀銑削力建模，求得精銑直紋面過程中的動態(tài)銑削力。最后使用Matlab軟件對球頭銑刀動態(tài)位移以及

3、動態(tài)銑削力進(jìn)行仿真，并分析了仿真結(jié)果。
　　再次，對側(cè)銑過程中柔性刀具的變形進(jìn)行了研究。選取直紋面加工過程中的一條加工路徑，并根據(jù)之前動態(tài)銑削力的計算方法，計算出各分析時刻的X、Y方向的動態(tài)銑削力。在ANSYS軟件中將三個方向的銑削力以均布載荷的方式加載到球頭圓柱銑刀的有限元模型上，通過后處理對球頭銑刀側(cè)銑直紋面過程中的變形進(jìn)行了分析。
　　最后，以刀具的動態(tài)位移為目標(biāo)對葉片側(cè)銑過程中的銑削參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與