瞬时铣削力建模与铣削力系数的粒子群法辨识

为获得精确的瞬时铣削力模型,对微元铣削力进行分析,建立了微元铣削力模型。依据立铣加工的特点,提出了微元铣削刃参与铣削的判断方法,给出了具体的计算公式。在此基础上,建立了包含剪切效应和犁入效应的瞬时铣削力模型。利用粒子群算法收敛速度快的优点,提出了基于粒子群的单位铣削力系数辨识方法,给出了算法的实现步骤。铣削试验结果表明,该方法能够精确辨识出单位铣削力系数,利用所提出的瞬时铣削力模型获得的铣削力预测值与铣削力实测值的大小和变化趋势基本一致。     

波形刃铣刀片的开发及其铣削力数学模型

在研究铣削机理和试验研究的基础上,开发了一种新型三维槽型铣刀片─—波形刃铣刀片,并在直线刃铣刀片(含大前角铣刀片)铣削力模型的基础上,建立了波形刃铣刀片铣削力模型,同时编制了计算机程序进行预测,为开发设计优选铣刀片槽型提供了理论依据。     

高速铣削时铣削力的研究

基于数控机床动力学测试分析和仿真系统,求得加工时的切削稳定域,确定加工参数的范围。在其它参数不变的情况下,通过对求得的切削力和功率的分析,得到转速高的铣削力相对较小,刀具螺旋角对铣削力的影响较小,切宽与铣削力不呈线性关系,切深与铣削力呈线性关系。文中对高速加工参数的选择有一定的指导意义。     

医用球头铣刀铣削力模型与实验验证

在骨科手术中经常使用球头铣刀对骨材料进行加工,在此过程中铣削力大小的精准控制是改善手术质量的关键,但目前尚缺乏理论模型预测骨材料加工过程中的铣削力。本文将球头铣刀离散成沿切削刃分布的切削微元,并用球头铣刀的结构参数表达切削微元的位置。通过分析切削微元的铣削力模型最终积分得到整个球头铣刀的铣削力模型,并以人工骨为铣削材料设计了三个不同工艺参数的实验来验证模型预测值的准确性。结果表明,该模型能较准确地预测球头铣刀在不同工艺参数下的铣削力。     

高速铣削瞬时动态切削力参数辨识

针对高速铣削中铣削力动态特性复杂难以预测、影响加工精度与功率消耗等问题,建立基于力学分析的铣削力模型,综合名义切削力、刀具偏心跳动引起的切削力以及瞬时平均切削力等切削力三大组成要素提出切削力系数与瞬时切削力参数辨识方法.以圆柱立铣刀顺铣加工为例,验证该辨识方法的可行性,为精确把握高速铣削加工动态特性提供实践参考.     

三维复杂槽型铣刀片铣削力的数学模型

在直线刃铣刀片模型的基础上,利用曲线积分原理,建立了波形刃铣刀片铣削国工民该方法可以适用于任意曲线刃的三维复杂槽型的情况。根据由述结果,文章还对平刀面铣刀片、大前角铣刀片及波形刃铣刀片的铣削试验验证,共预报结果与试验结果的变化趋势符合较好,可用于铣刀片的槽形开发优选。     

3Cr2Mo模具钢高速铣削力数学模型的研究

在改进传统切削力经验公式的基础上,以3Cr2Mo塑料模具钢为研究对象,利用高速铣削力的实验数据,通过构造方程组和矩阵,推导并求解出3Cr2Mo塑料模具钢铣削力的数学模型。对计算的切削力理论值和实验获得的实测值进行了比较,结果表明该铣削力数学模型的误差可控制在6%以内,能满足实际工程要求。     

铸造不锈钢端面铣削力的实验研究

通过测力系统测量了铸造不锈钢水平面铣削的铣削力，得出了不同铣削方式的铣削力随铣削参数变化的曲线，分析了不同的铣削参数对铣削力的影响规律。其实验结果应用于铸造不锈钢搅拌浆的加工。大大提高了铣削效率。     

圆柱铣刀铣削力过程的物理建模

密切结合先进制造技术的需要,以虚拟制造技术作为研究课题,运用金属切削理论等,对铣削力建模进行了系统深入的研究.该模型中考虑了前刀面上作用的正压力和摩擦力,给出了适用于圆柱螺旋刃铣刀的三维单元铣削力模型.论文为丰富虚拟制造建模理论体系、开发实用的铣削加工过程物理仿真系统奠定了坚实的基础.     

一种新型的广义铣削力模型

基于微分几何理论建立了任意形状铣刀的数学模型,给出适用于任意形状铣刀的三维单元铣削力模型。该铣削力模型考虑了铣刀的法向前角,认为作用单元体上的铣削力由作用于前后刀面上的正压力和摩擦力组成,并表示为与瞬时切厚有关的非线性函数。     

球头铣刀骨铣削力有限元建模与试验验证

在骨科手术中,铣削力对骨裂纹和加工表面质量影响较大。由于临床球形骨铣刀结构复杂,目前尚无有效的理论模型预测切削力。通过引入三维有限元模型模拟球形铣刀加工骨材料过程,评估不同加工参数下的铣削力值。搭建骨铣削试验平台模拟临床操作中的铣削过程,并利用采集到的加工信号分析铣削力。通过试验结果与仿真结果的对比,验证了有限元仿真模型的合理性。该骨铣削有限元模型能够满足不同加工参数下铣削力预测精度的要求,方便指导医生根据不同要求选择合适的加工参数。     

钛合金TC11插铣铣削力建模与分析

以钛合金加工为例,通过对钛合金插铣铣削力的实验测量,利用统计分析软件SPSS进行回归分析,对插铣过程中铣削力随切削参数的变化规律进行了系统研究,并根据正交实验给出了钛合金的切削力经验公式,对于加工该种材料时切削参数的优选具有一定的实际意义.     

不锈钢立铣切削力实验研究及模型建立

基于不锈钢材料的特性,分析了其铣削加工性能.通过铣削深度、行间距、每齿进给量对铣削力影响的单因素试验,得到三向铣削力数据.应用多元线性统计方法建立了不锈钢铣削力计算的数学模型,并将模型计算出来的数据与实验数据对比,验证了数学模型的有效性.从切削力模型中铣削参数的指数关系,分析得出了各因素对于各向铣削力的影响顺序,即铣削深度、每齿进给量和行间距.此结论可作为不锈钢铣削刀具设计和切削量选择的参考依据.     

Experimental Verification of a Mathematical Model for a Heat Store

Russian Engineering Research - A method is proposed for the analysis of experimental data so as to verify the mathematical model of a heat store with a melting working medium. Topics considered...     

基于改进粒子群优化算法的变截面涡旋盘瞬时铣削力模型参数求解

针对变截面涡旋盘瞬时铣削力预测存在的多元非线性难题,从涡旋盘实际铣削过程出发,建立了考虑刀具跳动的瞬时铣削力数学模型,提出了一种基于改进粒子群优化算法（PSO）对铣削力模型参数进行求解的方法,以提高瞬时铣削力预测模型精度。通过4组不同铣削参数下的瞬时铣削力实验对该方法进行验证,结果表明：该方法求解得到的变截面涡旋盘瞬时铣削力与实验测得的瞬时铣削力在形状和峰值处有较高的吻合度,4组实验的峰值误差在15%以内;采用自适应惯性权重和随机扰动因子的改进PSO算法能够有效地提高变截面涡旋盘瞬时铣削力系数辨识的收敛速度和收敛效果,还能提高算法整体搜索能力。该方法只需较少的实验次数就能辨识出较高精度的模型参数,比平均铣削力求解方法的实验成本更低,对涡旋盘的加工具有重要参考价值。     

钛合金薄壁件相关铣削力模型的试验研究

采用五因素—五水平正交实验法对钛合金薄壁件进行铣削试验,对铣削力进行极差分析,同时分析加工参数对铣削力的影响;建立钛合金薄壁件铣削力模型,同时验证了模型的准确性,为后续的钛合金薄壁件理论和试验研究提供了基础。     

螺纹铣削切削力有限元分析及试验

为了研究螺纹铣削法加工钛合金螺纹时切削力随切削参数的变化规律,通过对材料本构关系、刀—屑接触及切屑分离准则进行分析,建立了能反映刀具自转、公转及轴向进给运动的三维螺纹铣削模型。利用该模型对每齿进给量和切削速度对切削力的影响进行分析,结果表明:切削力随每齿进给量的增大而增大,随切削速度增加而减小,且每齿进给量对切削力的影响较为显著。通过螺纹铣削试验对所建立的三维铣削模型进行验证,表明所建立模型的误差最大为14%,可满足实际加工需要。     

凸曲面拼接模具球头铣刀的瞬时铣削力预测

在曲面模具拼接区域球头铣刀铣削过程中,刀具载荷变化大,瞬态铣削力有突变现象,影响模具拼接区域的加工精度和表面质量。为了预测拼接区域球头铣刀的瞬态铣削力,首先,建立考虑冲击振动的球头铣刀三维次摆线轨迹方程,得到瞬时未变形切屑厚度模型;然后,基于铣削微元的思想,建立凸曲面双硬度拼接模具球头铣刀的瞬态铣削力模型,该模型能够综合考虑拼接区冲击振动、硬度变化、刀具工件切触角度变化对瞬态铣削力的影响;最后,进行凸曲面拼接区域球头铣刀铣削加工实验。实验结果表明,预报的瞬态铣削力和实验测量结果在幅值上和变化趋势上具有一致性,在平稳切削时最大铣削力预测误差值基本在15%以内,验证了该模型能有效地预报凸曲面模具拼接区域球头铣刀的瞬态铣削力。