螺旋銑孔動(dòng)力學(xué)建模、仿真研究.pdf

1、作為一種高效的新型制孔技術(shù)，與傳統(tǒng)的鉆削制孔方式相比，螺旋銑孔由于具有加工效率高、表面質(zhì)量好及刀具壽命長等優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛應(yīng)用于以航空、航天為代表的高新制造領(lǐng)域。由于螺旋銑孔過程中螺旋式進(jìn)刀軌跡、不同于常規(guī)銑削的切削機(jī)理以及切削參數(shù)與加工效率、加工質(zhì)量之間的復(fù)雜關(guān)系，使得要實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量螺旋銑孔的實(shí)現(xiàn)存在一定難度。因此，通過探索螺旋銑孔過程中動(dòng)力學(xué)建模與仿真技術(shù)，開發(fā)面向高效螺旋銑孔加工過程的使能工具，具有較大的理論與工程實(shí)用價(jià)值。

2、
　　基于螺旋銑孔加工工藝運(yùn)動(dòng)學(xué)和切削機(jī)理分析，通過對(duì)螺旋切削刃離散化處理，對(duì)每個(gè)螺旋切削刃微元施用瞬時(shí)剛性力模型，結(jié)合坐標(biāo)變換、沿軸向數(shù)值積分及對(duì)每個(gè)刀齒求和等操作，實(shí)現(xiàn)了螺旋銑孔三向動(dòng)態(tài)瞬時(shí)切削力預(yù)測。構(gòu)建了螺旋銑孔切削力測試系統(tǒng)并驗(yàn)證了切削力預(yù)測模型的正確性。
　　基于螺旋銑孔加工過程動(dòng)態(tài)切削力建模結(jié)果并借鑒立銑加工顫振穩(wěn)定域分析求解方法與步驟，通過用數(shù)值方法求解其平均方向力系數(shù)，推導(dǎo)出了螺旋銑孔顫振穩(wěn)定域預(yù)測模型，該

3、模型得到了顫振穩(wěn)定域驗(yàn)證試驗(yàn)的驗(yàn)證。
　　在經(jīng)典Z-map模型基礎(chǔ)上，提出了一種可用來表征待加工孔表面形貌的改進(jìn)Z-map模型。通過沿螺旋型加工軌跡進(jìn)行離散化處理及考慮每個(gè)離散位置處銑刀側(cè)刃與工件之間接觸情況，實(shí)現(xiàn)了待加工孔的表面形貌預(yù)測。利用開發(fā)的仿真軟件，系統(tǒng)地分析了螺旋銑孔切削參數(shù)對(duì)表面粗糙度的影響。
　　基于螺旋銑孔加工動(dòng)力學(xué)建模成果，以Matlab為開發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)開發(fā)了一款面向高效螺旋銑孔加工的動(dòng)力學(xué)仿真軟件，可實(shí)