側銑直紋曲面的銑削力預測及變形誤差研究.pdf

1、復雜直紋曲面在航空航天、汽車輪船等先進工業(yè)領域中有著廣泛應用，其加工水準也從側面反映了一個國家先進制造水平的高低。側銑作為一種高效率的典型加工工藝，被廣泛運用在直紋面類零件的成型加工中。直紋曲面造型復雜，銑削過程中常常伴隨銑削力及機床綜合剛度的不斷變化，從而引起型面加工誤差分布的不一致。目前傳統(tǒng)的銑削變形研究都是基于經典模型預測銑削力，然后施加該預測力進行有限元仿真分析，忽略了工件型面特征對銑削力、機床綜合剛度影響。因此本文提出一種基于

2、工件型面特征的銑削力預測模型和機床變剛度模型，并將二者結合預測出型面任意離散點的加工變形，這不僅有助于重新認識曲面加工變形誤差的表現規(guī)律，而且為側銑加工的變形控制提供一定的理論依據。
　　中國“S”形檢驗試件具有變曲率、凸凹等多種幾何特性，可作為復雜直紋曲面的典型代表，因此本文以側銑加工 S試件為例，旨在提出一種適用于復雜直紋曲面?zhèn)茹娂庸ぷ冃蔚恼`差預測模型。論文主要研究工作如下：
　　1.基于經典銑削理論，建立側銑直紋曲面的

3、銑削力通用預測模型。對模型關鍵影響參數作出調整及優(yōu)化?；?S曲線加減速原理，引入多重機床性能約束對刀具銑削速度進行規(guī)劃；計算不同型面特征對嚙合角以及每齒切削量的影響。
　　2.在綜合考慮機床各運動軸剛度、刀具剛度以及工件剛度基礎上，建立一種機床綜合閉鏈剛度場模型。通過集中參數法獲得機床運動軸剛度，通過有限元法計算刀具以及被加工工件的剛度，基于雅克比矩陣法建立工作空間的機床變剛度模型。以 S試件為例，分析機床在不同加工姿態(tài)下沿直紋