模拟车铣回转型工件内表面的建模.PDF

２０１８年第５２卷Ｎｏ．６ ８１ 模拟车铣回转型工件内表面的建模 １ １ ２ ３ １ 王凡 ，李智博 ，于东林 ，龚奕镜 ，徐运超 １ ２ ３ 沈阳理工大学；吉林化工学院；大连海事大学 摘要：运用数学建模知识构建机床、工件和铣刀的二维平面关系，推理出铣刀轴向进给量与工件旋转角度的 关系，用普通非车铣数控机床模拟出车铣加工大型回转型工件内表面的切削。采用普通机床模拟车铣加工大型回 转型工件时，能在较低的实验成本下和较短的时间内得到加工大型回转型工件的最优切削参数。 关键词：表面加工质量；切削参数；铣刀轴向进给；工件旋转角度 中图分类号：ＴＧ７１４；ＴＨ１６２　　　　　　文献标志码：Ａ ＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＴｕｒｎｉｎｇａｎｄＭｉｌｌｉｎｇＢａｃｋｔｏ ＩｎｎｅｒＳｕｒｆａｃｅｏｆＷｏｒｋｐｉｅｃｅ ＷａｎｇＦａｎ，ＬｉＺｈｉｂｏ，ＹｕＤｏｎｇｌｉｎ，ＧｏｎｇＹｉｊｉｎｇ，ＸｕＹｕｎｃｈａｏ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｍｐｈａｓｉｓｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｔｏｕｓｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇｋｎｏｗｌｅｄｇｅ，ｔｗｏｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｃｏｎ ｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌ，ｗｏｒｋｐｉｅｃｅａｎｄｍｉｌｌｉｎｇｃｕｔｔｅｒｔｏｇｅｔｔｈｅｉｎｆｅｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｏｆａｘｉａｌｆｅｅｄａｎｄｔｈｅｗｏｒｋｐｉｅｃｅｒｏｔａｔｉｏｎａｎ ｇｌｅ．ＢｙｕｓｉｎｇｔｈｅｏｒｄｉｎａｒｙｍｉｌｌｉｎｇＣＮＣｍａｃｈｉｎｅ，ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｃｕｔｔｉｎｇｉｓｓｉｍｕｌａｔｉｅｄｂａｓｅｄｏｎｌａｒｇｅｒｏｔａｒｙｗｏｒｋｐｉｅｃｅｍｉｌｌｉｎｇ． Ｗｉｔｈｏｒｄｉｎａｒｙｍｉｌｌｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅｒｏｔａｒｙｔｙｐｅｗｏｒｋｐｉｅｃｅａｎｄｔｈｅｌｏｗｅｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｏｓｔ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｃｕｔｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｈａｖｅｂｅｅｎｇｅｔｆｏｒｍａｃｈｉｎｉｎｇｌａｒｇｅｒｏｔａｒｙｗｏｒｋｐｉｅｃｅｉｎａｓｈｏｒｔｐｅｒｉｏｄｏｆｔｉｍｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｑｕａｌｉｔｙ；ｃｕｔｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒ；ａｘｉａｌｆｅｅｄｏｆｍｉｌｌｉｎｇｃｕｔｔｅｒ；ｗｏｒｋｐｉｅｃｅｒｏｔａｔｉｏｎａｎｇｌｅ 的切削速度，这样工件会产生较小的离心力，切削过 　引言 程平稳，有利于加工大型回转型工件（见图１）； ［１］ ④正交车铣加工过程中，铣刀的回转轴线和工 车铣加工技术 是近年来新兴的一种制造技 术，在欧美和日本等制造业发达国家得到了广泛应 件的回转轴线相互垂直，基于加工中铣刀轴线和工 用，现已成为提高加工效率、改善加工质量、降低加 件轴线的空间位置关系，正交车铣十分适合对大型 工成本的主要加工方法之一。车铣加工技术不是车 回转型工件的内外表面以及长轴类零件［５］的外表 削和铣削的简单结合，而是在数控技术高速发展的 面进行加工（见图２）。 条件下，通过工件和刀具同时旋转对工件产生包络 运动［２］，不需要使工件高速旋转也能实现高速切 削，提高了生产效率。 车铣加工技术通过与高速切削技术［３］的结合， 在切削各种结构复杂、材料难加工的工件时，可得到 较高的加工精度和加工效率。由车铣的加工特点 可知： ①车铣加工为间断切削［４］，加工刀