基于球头微铣刀的铣削力建模与试验研究

以光学玻璃材料为加工对象,基于铣削力微元分析方法,建立了微铣削力理论模型,并通过试验研究对理论分析进行了验证,结果表明,理论计算模型与实验实测的结果较为吻合,球头铣刀动态铣削力模型与实测铣削力曲线总体趋势基本吻合,其误差范围在20％以内.     

微径球头铣刀铣削力建模与仿真

以微径球头铣刀铣削力为研究对象,分析了刀具刃线模型.将刀具沿刀轴方向离散为若干切削单元,分别依照单齿切削及两齿切削求得各切削单元的实际瞬时切削厚度.基于实体造型的方法提取了参与切削的切削刃段,并通过实验识别了瞬时切削力系数及主轴径向跳动参数,建立了综合考虑主轴径向跳动、微细铣削所特有的尺度效应的影响及可能出现的单齿切削现象的微径球头铣刀铣削力模型.实验结果验证了所提模型的有效性和可行性.     

一种螺旋刃球头铣刀的高速加工铣削力模型

研究了高速加工中球头铣刀的铣削力特性。通过综合运用理论建模法和经验系数法,并引入高速切削时引起切屑动量改变所需的作用力,建立了高速切削条件下球头铣刀的铣削力模型。实验验证结果表明,理论计算值与实验测量值吻合良好。     

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。     

6061铝合金球头铣刀铣削力模型的实验研究

根据4因素4水平法正交实验法设计实验方案,运用正交回归分析方法建立了球头铣刀切削力经验公式,对该回归方程和系数进行显著性检验,并通过铣削实验.验证所求公式的准确性.文中利用试验方法分析了铣削用量与铣削力的相互关系,为进一步优选铣削用量和薄壁件变形分析奠定了扎实的基础.     

超声振动辅助微铣削石英玻璃铣削力的研究

根据超声加工硬脆材料的特点,结合实验室设备,设计了一套采用工件振动的高速微铣削实验平台,通过超声振动铣削和常规铣削透明石英玻璃,研究选用不同的主轴转速、进给速度、切深、主轴倾角等铣削因素对铣削力的影响。实验结果表明,在两种铣削加工方式下,铣削力发生不同的变化,在超声铣削情况下,铣削力普遍低于常规铣削力。     

基于整车车门薄壁模拟块的铣削力模型研究

针对汽车功能主模型检具中的车门薄壁模拟块高速铣削工况,提出了四因素四水平的正交试验方案,运用多元线性回归方法建立了螺旋刃球头铣刀的铣削力经验指数模型。通过正交试验表,初步分析了各铣削参数对铣削力的影响,并采取进一步试验,验证了模型的精度,给出了初步优化参数。铣削力经验指数模型的建立在为加工现场提供快速铣削力计算方法的同时,也为同类薄壁件高速铣削加工有限元模拟和变形控制方案的研究提供可靠的力边界条件。     

一种新的螺旋刃球头铣刀铣削力模型

为提高铣削加工的安全性和生产效率，有必要在加工实际进行之前准确地预测切削过程的物理信息，如铣削力、刀具振动等。给出了球头铣刀丸线几何模型，采用理论削力分析与实验--系数识别相结合的方法建立了新的螺旋刃球头铣刀的铣削力模型。对不同切削条件下的铣削力进行了仿真，与实验测量数据吻合良好，证明离线仿真可以对铣削力做出较准确的预测。     

球头铣刀刀具姿态对铣削力影响的试验研究

试验研究了球头铣刀在不同刀具姿态下的铣削力影响规律,结果表明在采用球头铣刀进行铣削加工时,为了得到较小的铣削力,适宜采用前倾角+15°,侧倾角+15°这种刀具姿态.     

球头铣刀曲面加工铣削力建模与仿真分析

在曲面铣削过程中,由于工件外形复杂,刀具位姿多变,使球头铣刀铣削力模型的建立较为困难。本文在考虑工件表面几何特征和刀具位姿变化的基础上,通过解析法确定了刀-工切削接触区域的边界条件,利用空间坐标旋转变换得到了适用于复杂曲面加工的五轴球头铣刀铣削力模型,对铣削力模型进行仿真并通过试验验证了模型的有效性。     

基于ABAQUS的定切削用量下硬脆材料切削力与材料属性关系研究

设计了单因素仿真试验,利用ABAQUS有限元软件对切削力与材料属性的关系进行了仿真,并对仿真结果进行了分析。基于最小二乘原理对定切削用量下切削力与3种材料属性的关系进行了数值拟合,并用R-square对拟合结果进行了检验,分析表明拟合结果具有一定的可靠性。随着弹性模量的增加,切削力有明显增大的趋势,当泊松比≤0.3时,切削力约35N;当泊松比〉0.3时,切削力呈现出迅速上升的趋势。切削力随密度的增加总体呈现下降的趋势。     

脆性材料机械加工表面粗糙度模型的研究进展

表面粗糙度受众多因素影响,脆性材料的特有属性使其表面形成机制更为复杂,导致其加工质量难以控制.通过构建表面粗糙度模型,可以对表面粗糙度进行预测,进而控制加工质量.为更好地借鉴前人的研究成果,总结了表面粗糙度的表征参数,归纳了建立表面粗糙度模型的方法,并对模型的主要研究流派及其发展历程、主要学术贡献、模型特点等进行了详细...     

A Cutting Force Model for a Waved-Edge End Milling Cutter

This paper presents a model for predicting the cutting forces for waved-edge milling cutters that are widely used in rough machining. The development of the model is based on the analysis of the complicated cutting edge of waved-edge cutter. According to the existing local cutting force model and from the relationship of local cutting force and chip load, local cutting force can be derived. Then the model is obtained by dividing the cutter into a number of differential elements in the axial direction and summarising the resultant cutting force produced by each differential cutter disc engaged in the cut. A numerical algorithm is introduced for the calculation of total force and the calibration of the relevant parameters in the model. A series of experiments under different cutting conditions are conducted to confirm the validity of the developed model. The agreement between the experimental and simulative results is satisfactory, which shows that the model is effective for cutting force prediction in end milling with waved-edge cutters. ID="A1"Correspondance and offprint requests to: Prof. L. Zheng, Institute of Manufacturing Engineering, Department of Precision Instruments and Mechanology, Tsinghua University, Beijing, 100084, P. R. China. E-mail: lzheng@tsinghua.edu.cn     

球头铣刀切削力模型的研究进展

综合评述了国内外对球头铣刀切削力模型的研究成果及发展动态,重点介绍了球头铣刀铣削力的经验系数建模、理论建模和自动化加工铣削力建模方法。     

确定铣削力模型中刀具偏心参数的一种算法

对数控加工中球头铣刀铣削力建模时刀具偏心参数的确定进行了研究。在铣削力模型的建立中考虑了刀具偏心的影响,推导出刀具偏心参数的表达式,考虑到刀具单刃切削条件,提出了刀具偏心参数的确定算法。在通过铣削力试验数据计算铣削力系数的过程中,采用上述算法确定了刀具的偏心参数,用于铣削力的仿真预测中,仿真结果和铣削力试验的结果表明,算法效果良好。     

脆性材料磨削模式与表面粗糙度

对国内外有关脆性材料的磨削模式及表面粗糙度的研究进展进行了综述 ,为获得高质量的脆性材料产品、实施脆性材料的精密与超精密磨削提供有益的参考。     

Cutting Force Model for a Small-diameter Helical Milling Cutter

In the milling process, the major flank wear land area (two-dimensional measurement for the wear) of a small-diameter milling cutter, as wear standard, can reflect actual changes of the wear land of the cutter. By analyzing the wearing characteristics of the cutter, a cutting force model based on the major flank wear land area is established. Characteristic parameters such as pressure parameter and friction parameter are calculated by substituting tested data into their corresponding equations. The cutting force model for the helical milling cutter is validated by experiments. The computational and experimental results show that the cutting force model is almost consistent with the actual cutting conditions. Thus, the cutting force model established in the research can provide a theoretical foundation for monitoring the condition of a milling process that uses a small-diameter helical milling cutter.     

球头铣刀切削力计算机预报模型的数值仿真

借助建立的铣刀切削力、扭矩和切削功率的计算机预报模型 ,对平前刀面球头铣刀的切削性能进行了数值仿真研究 ;通过分析各种切削参数对切削性能的影响规律 ,获得了不同切削条件下球头铣刀切削力和扭矩的特征和变化趋势     

变螺旋铣刀铣削力系数识别试验研究

基于变螺旋铣削模型,采用快速标定法,建立了变螺旋铣刀铣削力系数模型。对变螺旋铣刀铣削力系数识别进行了实验研究,在所给定的条件下获得了变螺旋铣刀铣削力系数。试验结果为后续铣削力实验的设计和数据处理提供了理论依据。