立铣加工动态切削力预测新方法及应用.pdfVIP

维普资讯 第24卷第3期 机械设计与研究 Vo1．24No．3 2008年6月 MachineDesignandResearch Jun．，2008 文章编号：1006-2343(2008)03-084-05 立铣加工动 态切 削力预测新方法及应用 孙 暄。， 安庆龙 ， 张东进 ， 陈 明 (1．上海交通职业技术学院，上海，200232，E—mail：sunxuan2005@yahoo．con．c．n； 2．上海交通大学 机械与动力工程学院，上海 200240) 摘 要 ：通过切削力物理建模、仿真和应用研究来准确地预测切削力，是进行工艺优化的必要前提。动态 切削力的预测对于研究切削机理和加工质量的控制都很重要。提 出了一种新的螺旋立铣刀加工中动态切削力 建模方法 ，通过微元法建立的切 削力数学模型和斜角等厚度切削有限元模型两者结合 ，对高速铣削淬硬模具钢 SKD1l的动态切削力进行预测，并且对误差来源进行了分析。本建模方法通过建立单刃切削力数学模型，然后 结合有限元分析得到单刃切削力曲线，经离散数据叠加后得到加工过程的动态铣削力曲线。此方法可避免传 统建模中需要大量试验求取多个系数且预测精度差的特点。最后通过分析影响结果的主要因素及参数调节方 法，保证 了预测精度。 关键词：螺旋圆柱铣刀；模具钢；切削力；微元法；斜角等厚度切削 中图分类号：TG54 文献标识码：A New DynamicCuttingForceM odellingofEndM illingandItsApplication SUN Xuan ‘ ， ANQing—long， ZHANGDong-jin， CHENMing (1．ShanghaiCommunicationsPolytechnic，Shanghai200232，China； 2．SchoolofMechanicalEngineering，ShnaghaiJiaoTongUniversity，Shnaghai200240，China) Abstract：Itisaprerequisitethatpredictsthecuttingforceaccuratelybyphysicalmodeling，simulationandap— plicationresearch．Predictionofdynamiccuttingforcesisveryimportna ttoreserachthecuttingmechnaism andcontrol· lingmachiningquality．Inthispaper，aneweffectivepredigesteddynamiccuttingofrcesmodelofendmillingisprope— sed．Amathematicmodelbasedondifferentialmethodanda3Dobliqueequal—thicknessFEA(finiteelementnaaly— sis)modelraeintegratedSOastopredictthecuttingforceofmillinghardeneddiesteelSKD11inthreedimensions． Thepossiblesourceofthissimulation~errorsisalsostudied．ThismodelingmethodCna beusedtodevelopthecutting forcemathematicmodelofonesingleto