圆角铣削颤振稳定域建模与仿真研究.pdfVIP

学兔兔 第 46卷第 7期 机 械 工 程 学 报 VO1．46 NO．7 2010年 4月 JOURNALOFMECHANICALENGIN。EERING Apr． 2010 DoI：lO．3901，JM E[．2010．07．181 圆角铣削颤振稳定域建模与仿真研究水 李忠群 刘 强2 f1．湖南工业大学机械工程学院 株洲 412008； 2．北京航空航天大学高效数控加工技术研究应用 中心 北京 100191) 摘要：为避免在圆角铣削加工中产生颤振，建立考虑再生作用的圆角铣削动力学模型，推导其平均方向力系数计算公式。鉴 于圆角铣削时主轴转速通常远大于圆角处的进给角速度，两者的平均方向力系数近似相等。因此，经典直线铣削颤振稳定域 解析模型适用于圆角铣削，前提是需要用最大径向啮合角代替名义径向啮合角进行仿真。根据铣刀与工件的啮合情况，将圆 角铣削分为均匀切宽圆角铣削和非均匀圆角切宽铣削两类，并分别推导出其最大径向啮合角计算公式。在动力学建模基础上 开发圆角铣削颤振稳定域仿真模块，仿真结果得到了切削试验的验证，为圆角铣削切削参数的选择提供了一条有效途径。 关键词：圆角铣削 颤振稳定域 动力学仿真 参数优化 中图分类号：TP319．9 TH113．1 M odelingandSimulationofChatterStabilityforCircularM illing LIZhongqun LIUQiang (1．SchoolofMechanicalEngineering，HunanUniversityofTechnology,Zhuzhou412008； 2．RACenterofAdvancedCNCMachiningTechnology,BeihangUniversiyt,Beijing100191) Abstract：Toavoidchatterincircularmilling，thedynamicsofcircularmillingismodeledtoincludetheregenerativeeffect，andhte correspondingaveragedirectionalforcecoefficientsarederived．W henthefactthattherotationspeedofhtespindleismuchlarger htanhtena gularspeedofthefeedrate．thesameaveragedirectionalforcecoefficientsareobtainedforhtecircularmillingwithhtatof htelinearmillingby approximation．Therefore，hteanalyticalchattermodelofrthelniera millingCna beappliedtohtecircular milling；thepreconditionishtatthemaximalradialengagementangleinsteadofthenominalradialengagementna gleshouldbeused． Theexpressionsofhtemaximalradialengagementangleofrcirculramillingwithboht uniform na dnon—uniofrm radialdepht ofcut arederivedbyhtegeometricalrelationshipbetweenhtecurernadhteworkpiece．Thedynma icsimulationmoduleisdevelopedofr circulra millingbasedondynamicmodeling，nadthesimulationr