恒切削力2D輪廓銑削刀路優(yōu)化研究.pdf

1、高效率、高精度和高智能化已經(jīng)成為了數(shù)控技術的發(fā)展方向。以精度和效率為目標，提高數(shù)控機床的自動化程度，優(yōu)化各種數(shù)控加工參數(shù)，成為一個緊迫且具有實際意義的問題。數(shù)控加工工藝參數(shù)是數(shù)控加工過程中的基本控制量，而工藝參數(shù)優(yōu)化是數(shù)控加工過程優(yōu)化的基礎。數(shù)控加工工藝參數(shù)主要包括切削參數(shù)、刀具參數(shù)、工序和加工路徑（刀路），其中刀路的設計直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。本論文以變曲率2D輪廓銑削為研究對象，通過設計的恒切削力2D輪廓銑削刀路優(yōu)化算法，優(yōu)化銑

2、削半精加工刀具路徑，修正精加工余量，從而使切削力維持在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)，同時保證較高進給速度，提高變曲率2D輪廓數(shù)控銑削加工的效率和精度。
　　本論文首先從輪廓銑削幾何關系入手，分析了直線、凹弧及凸弧銑削時材料去除率的變化，以銑削嚙合角為影響材料去除率的主要參數(shù)，獲得了輪廓曲率半徑和側(cè)吃刀量對峰值銑削力的影響關系，確定了不同曲率半徑、加工余量的嚙合角計算方法。并以此為依據(jù)，推導了恒切削力2D輪廓銑削的側(cè)吃刀量修正公式。
　

3、　其次，在微元法建模的基礎上建立了2D輪廓銑削力學模型，獲得了輪廓曲率半徑及側(cè)吃刀量對峰值切削力影響關系。利用MATLAB編寫了變曲率2D輪廓銑削刀路優(yōu)化算法程序，旨在減小變曲率輪廓銑削中峰值切削力的波動。同時設計了用于在刀路優(yōu)化算法中求取插補點的等誤差插補改進算法及變距/等距曲線偏置算法。
　　最后，建立銑削力測量試驗。利用設計的恒切削力2D輪廓銑削刀路優(yōu)化算法對試驗工件的刀路進行優(yōu)化，并使刀具沿優(yōu)化前后的數(shù)控刀路進行切削。通過