基于瞬時(shí)銑削力模型的模具型腔數(shù)控加工進(jìn)給速度優(yōu)化研究.pdf

1、模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，高精度、短工期、低成本是其必然發(fā)展方向。模具工業(yè)必須廣泛應(yīng)用數(shù)字化制造技術(shù)以縮短模具的生產(chǎn)工期。模具數(shù)控加工作為數(shù)字化制造的一種重要手段，是影響模具生產(chǎn)工期長(zhǎng)短和質(zhì)量的主要因素，而模具型腔數(shù)控加工是模具數(shù)控加工中難度最大、最耗時(shí)的部分。但是傳統(tǒng)的模具型腔數(shù)控加工中常采用恒定、保守的進(jìn)給速度，從而導(dǎo)致加工效率大大降低。因此，如何在保證加工質(zhì)量的前提下，提高模具型腔的數(shù)控加工效率成為一個(gè)亟待解決的難題。

2、 針對(duì)模具型腔數(shù)控加工中常用的球頭銑刀，本文進(jìn)行了基于瞬時(shí)銑削力模型的數(shù)控加工進(jìn)給速度優(yōu)化研究，具體內(nèi)容如下： 在工件Z-Map表示模型和刀刃離散點(diǎn)表示模型的基礎(chǔ)上，針對(duì)球頭銑刀銑削運(yùn)動(dòng)軌跡，提出了球頭銑刀加工復(fù)雜曲面的表面形貌微觀幾何仿真算法。微觀幾何仿真提供了精確切屑幾何輪廓，為后續(xù)銑削力預(yù)測(cè)模型的建立提供必要的幾何參數(shù)。 在微觀幾何仿真的基礎(chǔ)上，建立了考慮剪切力和犁切力雙重效應(yīng)的球頭銑刀銑削力預(yù)測(cè)模型。通過(guò)正交切削

3、實(shí)驗(yàn)回歸出其中的犁切力系數(shù)和剪切力系數(shù)，將幾何仿真得到的幾何參數(shù)輸入銑削力預(yù)測(cè)模型，即可預(yù)測(cè)出球頭銑刀的瞬時(shí)銑削力。 以球頭銑刀瞬時(shí)銑削力模型預(yù)測(cè)的銑削力為依據(jù)，針對(duì)不同刀位點(diǎn)處的切削載荷，求出相應(yīng)的進(jìn)給速度，然后將進(jìn)給速度相近的刀位點(diǎn)進(jìn)行分段，每段的進(jìn)給速度選取該段的最低值并圓整，最后將優(yōu)化的進(jìn)給速度值反寫回原始NC程序的相應(yīng)刀位點(diǎn)處，即可得到高效而合理的NC程序。 實(shí)踐證明，本文提出的進(jìn)給速度優(yōu)化方法高效而合理，在保