铣刀切削加工误差形成过程的仿真模型与验证方法

    公开(公告)号:CN110161963B

    公开(公告)日:2022-01-07

    申请号:CN201910516604.4

    申请日:2019-06-14

    Abstract: 铣刀切削加工误差形成过程的仿真模型与验证方法,属于铣刀技术领域。为了揭示铣削加工误差的形成过程,本发明提出一种描述刀齿加工过渡表面动态形成过程的方法,建立铣削加工误差形成过程解算模型,阐明加工误差形成过程的动态特性及其控制变量,结合仿真实例与实验结果,验证该模型的有效性,准确描述出立铣刀切削加工误差的形成过程。本发明能够反映出在铣削振动、铣刀轨迹和姿态、刀齿轨迹和姿态连续变化情况下的加工误差的形成。依据本发明中立铣刀铣削加工误差解算模型的验证方法,对本发明中构建的立铣刀动态切削运动模型、刀齿切入切出解算模型进行验证,确定模型的有效性和可行性。

    高能效铣刀动态切削力变化特性的识别方法

    公开(公告)号:CN112405113A

    公开(公告)日:2021-02-26

    申请号:CN202010718450.X

    申请日:2020-07-23

    Abstract: 本发明公开了高能效铣刀动态切削力变化特性的识别方法,属于铣刀技术领域,是针对现有解决动态切削力变化特性的方法与实际变化差异大且不具有通用性的缺陷所提出,包括以下步骤:制定高能效铣削振动与动态切削力的实验方法、对铣刀及其刀齿瞬时切削体积进行的解算方法、确定不同切削时段铣削振动和动态切削力变化特性的表征方法、建立刀齿误差分布、铣削振动对动态切削力影响特性的检测方法。本发明通过高能效立铣刀切削钛合金实验获取不同转速和刀齿误差分布条件下铣削振动与切削力变化特性,构建铣刀瞬时切削体积解算模型,提出铣刀瞬时切削行为序列构建方法,采用改进灰色关联分析方法,揭示出动态切削力对刀齿误差分布、铣削振动的响应特性。

    一种铣削已加工表面几何误差分布特性的检测方法

    公开(公告)号:CN109940460B

    公开(公告)日:2020-10-09

    申请号:CN201910284932.6

    申请日:2019-04-10

    Abstract: 一种振动作用下铣削已加工表面几何误差分布特性的检测方法属于铣刀检测领域;现有技术无法检测铣削振动、铣刀刀齿误差及刀齿切削刃磨损对铣削已加工表面形成及其几何误差分布的影响;包括确定工件侧立面已加工表面几何误差沿铣刀进给速度方向的分布曲线及其分布特性;确定铣削振动特征参数沿铣刀进给速度方向分布曲线及分布特性;确定铣刀刀齿轴向误差和径向误差分布特性;确定铣刀各条切削刃磨损差异性、铣刀切削刃不同位置处的磨损分布曲线及分布特性;实现铣削振动、刀齿误差、切削刃磨损对已加工表面及其几何误差的分析,确定铣削振动、铣刀刀齿误差及刀齿切削刃磨损对铣削已加工表面形成及其几何误差分布的影响特性。

    振动作用下高能效铣刀主切削力能耗动态特性的解算方法

    公开(公告)号:CN114186175B

    公开(公告)日:2024-09-17

    申请号:CN202111458301.5

    申请日:2021-12-02

    Abstract: 振动作用下高能效铣刀主切削力能耗动态特性的解算方法,属于铣刀加工技术领域。本发明利用刀齿铣削微元瞬时切削速度矢量与瞬时主切削力矢量的变化特性,采用刀齿切削刃瞬时切削边界解算方法,构建刀齿瞬时主切削力能耗分布函数,获取刀齿瞬时主切削力能耗和铣刀瞬时主切削力能耗,利用铣刀主切削力能耗时频特征参数识别铣刀主切削力能耗的动态特性。本发明解决了已有方法忽略铣刀非直齿结构、铣削振动和刀齿误差对各个刀齿瞬时切削行为影响特性之间的差异性,无法正确识别铣刀主切削力能耗变化的多样性问题,该方法可用于揭示铣刀切削过程和评价铣刀切削能效,并为高能效铣刀及其工艺设计提供基础模型。

    振动作用下高进给铣刀瞬时切削位姿识别方法

    公开(公告)号:CN117817438A

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202311737686.8

    申请日:2023-12-15

    Abstract: 振动作用下高进给铣刀瞬时切削位姿识别方法,属于铣刀加工技术领域。为解决已有振动作用下铣刀瞬时切削位姿解算存在偏差的问题,本发明构建铣刀坐标系、刀齿坐标系,设置铣刀坐标系内刀齿原点坐标方程,铣刀瞬时切削刃方程;构建振动作用下铣刀与刀齿瞬时切削位姿解算模型;采集铣削加工工件的表面形貌图片,构建加工过渡表面残留特征点分布方程;利用网格寻优法求解铣刀及刀齿瞬时切削位姿函数;构建铣刀瞬时切削位姿补偿函数;利用铣刀瞬时切削位姿补偿函数对振动作用下铣刀与刀齿瞬时切削位姿解算模型进行修正,完成振动作用下高进给铣刀瞬时切削位姿识别。本发明用于揭示铣削加工表面形成过程,提高铣削加工表面形貌仿真结果的准确性。

    高效铣刀刀齿后刀面非稳态摩擦特性识别方法

    公开(公告)号:CN116306169B

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202310509133.0

    申请日:2023-05-08

    Abstract: 高效铣刀刀齿后刀面非稳态摩擦特性识别方法,属于机械加工领域。包括:振动作用下铣刀与刀齿瞬时位姿及接触角解算方法;刀齿后刀面瞬时摩擦变量解算方法;刀齿后刀面摩擦变量时域特性识别方法;刀齿后刀面摩擦变量频域特性识别方法;刀齿后刀面非稳态摩擦分布特性识别方法;刀齿后刀面非稳态摩擦差异性识别方法;铣削振动对后刀面非稳态摩擦影响识别方法;刀齿后刀面摩擦的响应特性与实验验证方法,本发明研发目的是为了解决已有关于铣刀摩擦速度的研究方法忽略铣削参数、刀齿误差和铣刀振动影响,导致的刀齿后刀面与加工过渡表面瞬时接触关系的模糊性的问题,用于高效铣刀及高效铣削工艺设计,可有效控制高效铣刀刀齿后刀面的摩擦磨损过程。

    高效铣刀后刀面摩擦磨损边界跨尺度识别方法

    公开(公告)号:CN114769692B

    公开(公告)日:2023-01-03

    申请号:CN202210410852.2

    申请日:2022-04-19

    Abstract: 高效铣刀后刀面摩擦磨损边界跨尺度识别方法,属于机械加工技术领域。本发明包括步骤1,刀齿后刀面特征点轨迹识别方法;步骤2,后刀面特征速度矢量与应力的解算方法;步骤3,后刀面超晶胞破坏判据;步骤4,后刀面摩擦磨损瞬时边界构建方法;步骤5,后刀面累积摩擦磨损边界及其实验验证。本发明研发目的是为了解决在铣刀切削过程中,由于铣削振动的多变性,使得刀齿后刀面的摩擦过程存在不确定性,导致其摩擦磨损边界的识别具有模糊性,铣刀使用寿命评定存在困难的问题,本发明研究刀齿后刀面超晶胞变形和破坏特性,提出后刀面摩擦磨损边界的跨尺度识别方法,对揭示高效铣刀摩擦磨损的形成和演变过程具有重要现实意义。

    高能效铣削加工误差动态分布特性识别方法

    公开(公告)号:CN113626953A

    公开(公告)日:2021-11-09

    申请号:CN202110942712.5

    申请日:2021-08-17

    Abstract: 高能效铣削加工误差动态分布特性识别方法,属于机械加工技术领域。本发明包括高能效铣削加工误差逐点解算方法、高能效铣削加工误差动态分布时频特性的表征方法和高能效铣削加工误差动态分布影响因素的识别方法,建立高能效铣削加工误差逐点解算模型,表征铣削加工误差动态分布时频特性,识别高能效铣削加工误差动态分布的影响因素,结合解算实例与实测结果,验证该方法的有效性,准确描述出铣削加工误差的动态分布特性。

    铣刀切削振动变化特性的检测与高斯过程模型构建方法

    公开(公告)号:CN109940462B

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN201910293137.3

    申请日:2019-04-12

    Abstract: 铣刀切削振动变化特性的检测与高斯过程模型构建方法,属于铣刀技术领域。解决了现有技术中需要通过做铣削实验得到振动信号,再提取出铣削振动特征参数,浪费时间的问题。本发明的技术要点:步骤A,将不同切削行程下的完整切削区域分为铣削切入段、铣削前半段、铣削中段、铣削后半段和铣削切出段,提取沿铣刀进给速度方向、铣削宽度方向、铣削深度方向的区域内的特征参数;步骤B、铣削振动高斯过程模型训练值和观测值选取;步骤C、高斯过程模型构建;步骤D、铣削振动高斯过程模型预测结果的检验。本发明根据选取的铣削振动特征参数进行铣削振动变化特性曲线的描述,利用高斯过程模型预测铣削振动特征参数,准确描述出铣削振动的变化特性。

    一种振动作用下铣削已加工表面几何误差分布特性的检测方法

    公开(公告)号:CN109940460A

    公开(公告)日:2019-06-28

    申请号:CN201910284932.6

    申请日:2019-04-10

    Abstract: 一种振动作用下铣削已加工表面几何误差分布特性的检测方法属于铣刀检测领域;现有技术无法检测铣削振动、铣刀刀齿误差及刀齿切削刃磨损对铣削已加工表面形成及其几何误差分布的影响;包括确定工件侧立面已加工表面几何误差沿铣刀进给速度方向的分布曲线及其分布特性;确定铣削振动特征参数沿铣刀进给速度方向分布曲线及分布特性;确定铣刀刀齿轴向误差和径向误差分布特性;确定铣刀各条切削刃磨损差异性、铣刀切削刃不同位置处的磨损分布曲线及分布特性;实现铣削振动、刀齿误差、切削刃磨损对已加工表面及其几何误差的分析,确定铣削振动、铣刀刀齿误差及刀齿切削刃磨损对铣削已加工表面形成及其几何误差分布的影响特性。

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