数控铣削力模型分析和实验研究.pdfVIP

2012年4月 机床与液压 Apr．2012 第4O卷 第 7期 MACHINE TO0L HYDRAULICS Vo1．40No．7 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．07．019 数控铣削力模型分析和实验研究 杜景轩，王一江，庞学慧 (中北大学机电3--程学院，山西太原 030051) 摘要：在分析现有数控铣削力模型的基础上 ，总结了各模型的优缺点。以材料为2A12铝合金的薄壁板为例 ，在特定 切削条件下进行实验研究。利用EXCEL对实验数据进行回归分析 ，得到铣削力预测公式，为后续有限元分析提供了合理的 施加载荷。 关键词：铣削力模型；薄壁板；实验研究；回归分析 中图分类号：TG547 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2012)7—062—3 M odelAnalysisandExperimentalResearch forNC M illingForce DUJingxuan，WANGYijiang，PANGXuehui (SchoolofMechatronicEngineering，NoahUniversityofChina，TaiyuanShanxi030051，China) Abstract：BasedOllanalyzingexistingNCmillingforcemodel，advantagesanddisadvantagesofthemodelsweresummarized． Taking2A12aluminum alloythin—walledboardasexample，experientialstudywasmadeunderspecialprocessingconditions．Regres— sionanalysisfortheexperimentaldatawasdonebyEXCELandmillingforceforecastingformulasweregotten．Soreasonableloadcan beprovidedforfiniteelementanalysis． Keywords：Millingforcemodel；Thin—wallpart；Experientialstudy；Regressionanalysis 薄壁类零件广泛应用于航空航天、电子 、模具等 行业 ，在生产中一般采用数控加工的方法 ，其中以高 速铣削应用最为广泛。而铣削加工易受到铣削热、铣 削残余应力 、铣削力等众多因素的影响，导致零件加 工质量难以保证，加工效率很难提高。因此，对数控 铣削力进行模型分析和实验研究 ，具有重要的理论意 义与工程实用价值。 1 数控铣削力模型分析 图 1 立铣切 削模 型不意图 在薄壁件的高速铣削加工过程中，由于薄壁零件 一 N N， N F ： 的刚性差 ，在铣削力的作用下 ，零件加工表面因弹性 x 荟乏，{一K D。fzsin[r／(i，，)]+ 变形而产生 “让刀”现象，引起加工误差，影响了 DLeos[’7(i，，k)]sin[叼(，-J．，k)]}／ (1) 一 Ⅳ Ⅳ N 零件的加工精度。因此，建立可靠、便于计算和处理 ． F=荟三 {KKDf~sin[叩(i，J，k)]COS[叩(，， 的铣削力模型，对薄壁件加工变形的研究具有重要的