彎管外表面平動法數(shù)控銑削加工粗糙度仿真及實驗驗證.pdf

1、核電能源在我國經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著不可或缺的地位，安全發(fā)展核電得到各國政府高度重視。在AP1000核電管道中，核電主管道連接著反應(yīng)堆壓力容器和蒸汽發(fā)生器，其管道表面加工質(zhì)量對核電安全起著關(guān)鍵作用。核電主管道表面質(zhì)量的評價最直接的方式就是表面粗糙度。
　　采用逐點比較法圓弧插補，建立彎管外表面平動法數(shù)控銑削加工表面粗糙度的數(shù)學(xué)模型，并對加工后的工件粗糙度進行了計算分析。逐點比較法圓弧插補與彎管外表面平動數(shù)控銑削加工的特點吻合度高，能夠很

2、容易地生成與加工區(qū)域?qū)嶋H輪廓形狀高度近似的走刀路徑。采用Z-MAP模型對工件的加工區(qū)域進行離散能減少計算機的內(nèi)存消耗。本文所提建模方法算法簡單，精度高，計算量小，易于編程實現(xiàn)。
　　采用逐點比較法圓弧插補和Z-MAP法，追蹤刀刃上點與加工區(qū)域的相對位置，生成加工后的表面幾何形貌。運用最小二乘法分別計算出沿管徑方向和母線方向的表面粗糙度Ra（范圍為0.6170-1.275微米）。并以Ra作為衡最表面質(zhì)量的依據(jù)，探究了進給速度、刀具間

3、歇進給角度、進給方式與主軸轉(zhuǎn)速對核電主管道表面質(zhì)量的影響。
　　為驗證建模方法，利用UG虛擬加工軟件對彎管外表面的代表區(qū)域創(chuàng)建加工模型。根據(jù)走刀特點，生成加工路徑。通過虛擬加工，生成UG后處理加工代碼。在球頭銑刀三坐標(biāo)數(shù)控機床中，輸入UG后處理加工代碼，進行銑削加工實驗。利用zygo測量儀器測出各加工區(qū)域的表面粗糙度，再與仿真結(jié)果進行對比。對比顯示，測量值與仿真值的相對誤差在6.51％-14.55％，驗證了該建模方法的有效性。本仿