基于摆线刀齿轨迹的未变形铣屑厚度分析

摘要：

利用动态变化的未变形铣屑厚度与铣削力之间的相互作用关系,研究铣削过程的动态特性是铣削过程建模的基本思路.未变形铣屑厚度的值取决于相继切入工件的刀刃在工件上留下的切削痕迹之间的相对位置关系.处于切削状态的刀刃与前一齿尖所经过的摆线运动轨迹相交,以其方位角与前一刀齿过同一交点时的方位角之差为辅助变量,建立满足铣屑形成条件的运动学超越方程.若该辅助变量已知,则可进一步求出铣削迟滞参数及未变形铣屑厚度.基于这一思路,给出两种新的求取铣屑厚度的方法:一种是将原方程转化为解描述辅助变量动态变化的微分方程,采用数值方法求得其数值解;另一种是以辅助变量的线性函数近似原方程中的三角函数,采用近似解析法解出其显式表达式.仿真结果表明:对于当前制造业普遍采用的铣削参数,所提近似解析法可以满足实际应用的精度要求,并且与现有摆线铣屑厚度模型相比数学表达式更为简洁;所提数值法不需要循环迭代求解超越方程,非常适合嵌入到对分析精度和运算效率有较高要求的铣削过程仿真或稳定性预测算法.

关键词：铣削过程、摆线刀齿轨迹、未变形切屑厚度、时变迟滞、数值方法、近似解析解

所属期刊栏目：55

分类号：TG161;TG501(金属学与热处理)

资助基金：国家科技重大专项资助项目2016ZX04004002

在线出版日期：2019-06-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：234-242