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申请/专利权人：哈尔滨工程大学

摘要：本发明一种摆线铣削中基于切削力建模的摆线参数优化方法，包括如下步骤：首先建立了摆线铣削中的几何模型，求得在单个摆线周期内任意瞬时刀具的切入和切出角以及单个摆线周期的平均材料去除率；接着把求得的切入、切出角带入经典切削力模型，将求得的切削力分量向测量坐标系投影；继而在切削参数不变的条件下，研究摆线参数对啮合角、切削效率以及切削力的影响规律；最后利用发现的规律即可给出摆线铣削中，在切削力的约束条件下，摆线参数的优化选择方法。本发明方法在摆线铣削中能确保摆线铣削特定区域时切削力满足约束条件，且切削效率高，避免了以往摆线参数选择无定量理论指导，严重依赖工人经验，切削力大及切削效率低的情况。

主权项：1.一种摆线铣削中基于切削力建模的摆线参数优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：首先建立了摆线铣削中的几何模型，求得在单个摆线周期内任意瞬时刀具的切入和切出角以及单个摆线周期的平均材料去除率；步骤二：接着把求得的切入、切出角带入经典切削力模型，将求得的切削力分量向测量坐标系投影；步骤三：继而在切削参数不变的条件下，研究摆线参数对啮合角、切削效率以及切削力的影响规律；将摆线铣削中的切削力和切削效率定义为关于摆线参数，即摆线半径r和摆线步长c的函数；在切削参数：进给速度f，主轴转速n，轴向切深ap不变的条件下，摆线铣削中切削力Ftro的定义为：Ftro＝fc,r5-1摆线加工中切削效率Ceff的定义为：Ceff＝gc,r5-2则在摆线铣削力约束条件下，对摆线参数c，r的优化即为：在Ftro≤Flim的条件下，求解c0，r0使得Ceff取最大值，该优化模型可以表示为： 其中，FlimN为切削力的约束条件；rmin为刀具或机床在进给速度f下能走出的最小圆弧半径；让c从c∈0,2R内取值，r从r∈0,5R]内取值；通过应用公式5-1和5-2计算各对c,r对应的Ftro和Ceff的数值，由于Ftro为一组切削力值，因而此处Ftro指的是这组切削力值中极值的绝对值，获得摆线步长c和摆线半径r对Ftro及Ceff的影响规律为：A.Ceff受摆线步长c和摆线半径r的共同影响：当c固定时，随着r的增大Ceff的数值减小，尤其0r2R时变化最为剧烈；当r固定时，随着c的增大Ceff的数值增大，趋势较缓，r对Ceff的影响是主要的；B.Ftro受摆线步长c和摆线半径r的共同影响：当c固定时，随着r的增大Ftro的数值减小，但减小趋势缓慢；当r固定时，随着c的增大Ftro的数值增大，尤其0r2R时Ftro增长趋势显著，因此c对Ftro的影响是主要的；步骤四：最后利用发现的规律即可给出摆线铣削中，在切削力的约束条件下，摆线参数的优化选择方法。

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百度查询： 哈尔滨工程大学 摆线铣削中基于切削力建模的摆线参数优化方法