CN107330138A - 一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法 - Google Patents

一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107330138A
CN107330138A CN201710350941.1A CN201710350941A CN107330138A CN 107330138 A CN107330138 A CN 107330138A CN 201710350941 A CN201710350941 A CN 201710350941A CN 107330138 A CN107330138 A CN 107330138A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mrow
msub
mtd
unit
mtr
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710350941.1A
Other languages
English (en)
Inventor
付中涛
陈绪兵
戴耀南
毛金城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Institute of Technology
Original Assignee
Wuhan Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Institute of Technology filed Critical Wuhan Institute of Technology
Priority to CN201710350941.1A priority Critical patent/CN107330138A/zh
Publication of CN107330138A publication Critical patent/CN107330138A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/06—Power analysis or power optimisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法，该方法将工件材料特性、刀具几何、切削条件及铣削方式作为模型输入参数，考虑了刀具刃口半径，变滑动摩擦系数与刀具跳动对切削力的影响，在模型中通过Johnson‑Cook本构模型来计算剪切流动应力，铣刀的每个切削刃沿刀轴方向离散为多个微元，每个微元的切削特性等效为斜角切削过程，通过斜角切削力的解析模型获得作用在每个切削微元上的切削力，然后将所有切削微元的切削力进行叠加，得到铣刀受到的铣削力值，能较真实地反映切削机理及切削过程中相关的应力、应变、应变率及温度的分布情况，只需输入切削条件和工件特性参数就能很快的预测出铣削力，具有较高的准确性和快速性。

Description

一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法
技术领域
本发明涉及一种数控加工技术，尤其涉及一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法。
背景技术
铣削力是表征切削过程特征的重要物理量之一，通过对铣削力进行建模和仿真，可以***加工中可能存在的过载、变形等情况，精确的铣削力预测对加工稳定性，切削参数优化，误差补偿和控制，及零件表面完整性等具有重要的意义。
铣削力建模的主要方法有：经验法、机械法、数值法。经验法主要借助大量的切削实验数据，通过概率统计与回归分析的理论，应用这些切削参数的正交回归试验拟合出切削力与切削参数的指数关系形式；该方法比较简单实用，然而对不同的切削工艺条件，需要进行大量耗时耗成本的实验，因此通用性较差；况且预测的切削力一般是等效平均力，不适合预测瞬时铣削力的情况。机械法将铣刀的切削刃沿刀轴方向离散为一系列的微元，将作用在微元上的切削力看作是微元面积与切削力系数乘积的表达，其中切削力系数的标定通常是在给定刀-工组合与切削条件的情况下，通过铣削实验的数据拟合或直角切削数据库来获取的；该方法表达形式简明清晰，预测精度高，易于程序实现，但是它还需依靠部分繁琐的铣削实验，且对特定的刀-工组合通用性略差。数值法主要采用有限元技术，应用网格划分技术和Lagrange或Euler公式对切削力进行预测。但其存在的问题有：计算过程比较耗时；网格的生产是相当困难和费时的；核心算法对于一般很难掌握和修改，不利于对切削机理进行深入研究。现有建模方法存在比较耗时且对于各种切削条件与刀具/工件组合需要进行繁琐标定的问题。
发明内容
针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法，该方法从金属切削的机理入手，将铣刀的切削刃离散成一系列微元，微元的切削行为可看作直角或斜角切削过程，然后采用可预测切削理论得到微元的切削力，将所有微元受到的切削力进行叠加可得到总的铣削力值，该解析建模方法能较真实地反映切削机理及切削过程中相关的应力、应变、应变率及温度的分布情况，且计算速度快，只需输入切削条件和工件特性参数就能很快的预测出铣削力。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法，包括以下步骤：
步骤1，确定平底螺旋立铣刀的几何参数：铣刀直径D，单位为mm；刀齿数Nt，单位为齿；螺旋角i0，单位为deg；刀具前角αr，单位为deg；选定切削参数：主轴转速nr，单位为rpm；每齿进给量ft，单位为mm/z；径向切宽dr，单位为mm；轴向切深ap，单位为mm；
步骤2，将平底螺旋立铣刀沿刀轴方向等分成N个切削微元，每个切削微元的切削特性看作斜角切削过程，第i个切削刃上第j个切削微元所受到的切削力(dFt,j,dFr,j,dFa,j)是由切削的剪切作用力(dFs,dNs)和刀具刃圆的犁耕作用力(dPc,dPf)叠加而成，其矩阵公式(1)表示形式如下：
其中，λs为切削微元的刃倾角，单位为deg，其值等于铣刀的螺旋角i0；ηsh为剪切流动角，单位为deg；φn为刀具法向剪切角，单位为deg；
步骤3，通过坐标变换将切削微元受到的切削力分解到全局坐标系中，由公式(2)表示如下：
其中，φj为第i个切削刃上第j个切削微元的径向位置角，单位为deg；
为判断切削刃是否切削工件，令g(φj)为其单位阶跃函数，表述如下：
其中，1为是，0为否；φst为切入角，单位为deg，φex为切出角，单位为deg；
步骤4，将作用在第i个切削刃上第j个切削微元上的切削力沿该切削刃参与切削的区域进行积分，得到如下公式(3)：
其中，z2(φj),z1(φj)是切削刃j上参与切削区域的轴向积分上下限；
步骤5，将作用在Nt个切削刃上的切削力相加，计算出作用在刀具上的总切削力，其表述公式(4)如下：
其中，Fx(φ),Fy(φ),Fz(φ)分别表示在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向作用在切削刃上的切削力总和。
进一步地，所述第i个切削刃上第j个切削微元的径向位置角φj(z)、切入角φst、切出角φex、剪切流动角ηsh由如下公式(5)表述：
其中，为第一个切削刃刀尖位置处的参考接触角，单位为deg；φp为齿间角，单位deg；z为切削微元的高度，单位为mm；αn为法向前角，单位为deg；ηc为切屑流角，单位为deg；
通过如下公式(6)并采用Newton-Rapson迭代法进行求解；
其中，βn为刀具与切屑间的平均摩擦角，单位为deg。
进一步地，所述第i个切削刃上第j个切削微元的剪切作用力(dFs,dNs)由如下公式(7)表述：
其中，h(φj)＝ftjsinφj为切削厚度，单位为mm；dz为切削微元的高度，单位为mm；βn为法向摩擦角，单位为deg；τs为主剪切区的剪切应力，单位为MPa，该剪切应力τs由工件材料的Johnson-Cook本构模型进行计算。
进一步地，所述主剪切区的剪切应力τs采用的Johnson-Cook本构模型由如下公式(8)表述：
其中，γ为剪切应变；为主切削区的剪切应变率，单位为s-1；为参考剪切应变率，单位为s-1；Ts为工件瞬时绝对温度，单位为K；Tr为环境温度，单位为K；Tm为材料熔点温度，单位为K；A,B,n,C,m为工件材料的Johnson-Cook本构模型参数，A为屈服强度，单位为MPa；B为硬化模量，单位为MPa；n为应***化指数；C为应变率敏感系数；m为热软化指数；
剪切应变率剪切应变γ及温度T的计算由如下公式(9)计算：
其中，V为切削速度，单位为m/min，V＝πnrD，nr为主轴转速，单位为rpm；q为应变率指数；ze为剪切带宽度方向坐标，单位为mm；ηe为确定等效平面位置的等效平面角，单位为deg；ηsh为剪切流动角，单位为deg；ρm为工件材料密度，单位为kg/m3；cp为比热容，单位为J/(kgK)；为最大剪切应变率，单位为s-1；为非等分系数；为主剪切区的厚度，单位为mm；χ为塑性变形功转化成热量形式的比例；τ为剪切应力，单位为MPa。
进一步地，所述第i个切削刃上第j个切削微元的犁耕作用力(dPc,dPf)由如下公式(10)计算：
其中，lBC＝R/sinη，R为扇形区半径，单位为mm，
α为刀具前角，单位为deg；re为刃口半径，单位为mm；ρ0为凸起部分与未加工表面之间的倾斜角，单位为deg；η为滑移线与积屑区底部的夹角，单位为deg，η＝0.5cos-1μ，μ为刀工间摩擦系数； 为圆心角，单位为deg；γ0为圆心角，单位为deg；φn为刀具法向剪切角，单位为deg。
进一步地，所述法向剪切角φn由修正的Merchant公式计算确定，该公式(11)如下所示：
φn＝C1+C2(αn-βn) (11)
其中，C1,C2是依赖于刀具与工件材料的常数，αn为法向前角，单位为deg；βn为刀具与切屑间的平均摩擦角，单位为deg。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明将工件材料特性、刀具几何、切削条件及铣削方式作为模型输入参数，考虑了刀具刃口半径，变滑动摩擦系数与刀具跳动对切削力的影响，在模型中通过Johnson-Cook本构模型来计算剪切流动应力，铣刀的每个切削刃沿刀轴方向离散为多个微元，每个微元的切削特性等效为斜角切削过程，通过斜角切削力的解析模型获得作用在每个切削微元上的切削力，然后将所有切削微元的切削力进行叠加，得到铣刀受到的铣削力值，能较真实地反映切削机理及切削过程中相关的应力、应变、应变率及温度的分布情况，只需输入切削条件和工件特性参数就能很快的预测出铣削力，具有较高的准确性和快速性。
附图说明
图1是本发明实施例中平底螺旋立铣刀的几何结构图；
图2是本发明实施例中斜角切削模型图；
图3是本发明实施例中犁耕作用力模型图；
图4是本发明实施例中铣削力预测结果对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法，包括以下步骤：
步骤1，确定平底螺旋立铣刀的几何参数：铣刀直径D，单位为mm；刀齿数Nt，单位为齿；螺旋角i0，单位为deg；刀具前角αr，单位为deg；选定切削参数：主轴转速nr，单位为rpm；每齿进给量ft，单位为mm/z；径向切宽dr，单位为mm；轴向切深ap，单位为mm；
步骤2，将平底螺旋立铣刀沿刀轴方向等分成N个切削微元，每个切削微元的切削特性看作斜角切削过程，第i个切削刃上第j个切削微元所受到的切削力(dFt,j,dFr,j,dFa,j)是由切削的剪切作用力(dFs,dNs)和刀具刃圆的犁耕作用力(dPc,dPf)叠加而成，其矩阵公式(1)表示形式如下：
其中，λs为切削微元的刃倾角，单位为deg，其值等于铣刀的螺旋角i0；ηsh为剪切流动角，单位为deg；φn为刀具法向剪切角，单位为deg；
步骤3，通过坐标变换将切削微元受到的切削力分解到全局坐标系中，由公式(2)表示如下：
其中，φj为第i个切削刃上第j个切削微元的径向位置角，单位为deg；
为判断切削刃是否切削工件，令g(φj)为其单位阶跃函数，表述如下：
其中，1为是，0为否；φst为切入角，单位为deg，φex为切出角，单位为deg；
步骤4，将作用在第i个切削刃上第j个切削微元上的切削力沿该切削刃参与切削的区域进行积分，得到如下公式(3)：
其中，z2(φj),z1(φj)是切削刃j上参与切削区域的轴向积分上下限；
步骤5，将作用在Nt个切削刃上的切削力相加，计算出作用在刀具上的总切削力，其表述公式(4)如下：
其中，Fx(φ),Fy(φ),Fz(φ)分别表示在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向作用在切削刃上的切削力总和。
所述第i个切削刃上第j个切削微元的径向位置角φj(z)、切入角φst、切出角φex、剪切流动角ηsh由如下公式(5)表述：
其中，为第一个切削刃刀尖位置处的参考接触角，单位为deg；φp为齿间角，单位为deg；z为切削微元的高度，单位为mm；αn为法向前角，单位为deg；ηc为切屑流角，单位为deg；
通过如下公式(6)并采用Newton-Rapson迭代法进行求解；
其中，βn为刀具与切屑间的平均摩擦角，单位为deg。
所述第i个切削刃上第j个切削微元的剪切作用力(dFs,dNs)由如下公式(7)表述：
其中，h(φj)＝ftjsinφj为切削厚度，单位为mm；dz为切削微元的高度，单位为mm；βn为法向摩擦角，单位为deg；τs为主剪切区的剪切应力，单位为MPa，该剪切应力τs由工件材料的Johnson-Cook本构模型进行计算。
所述主剪切区的剪切应力τs采用的Johnson-Cook本构模型由如下公式(8)表述：
其中，γ为剪切应变；为主切削区的剪切应变率，单位为s-1；为参考剪切应变率，单位为s-1；Ts为工件瞬时绝对温度，单位为K；Tr为环境温度，单位为K；Tm为材料熔点温度，单位为K；A,B,n,C,m为工件材料的Johnson-Cook本构模型参数，A为屈服强度，单位为MPa；B为硬化模量，单位为MPa；n为应***化指数；C为应变率敏感系数；m为热软化指数；
剪切应变率剪切应变γ及温度T的计算由如下公式(9)计算：
其中，V为切削速度，单位为m/min，V＝πnrD，nr为主轴转速，单位为rpm；q为应变率指数；ze为剪切带宽度方向坐标，单位为mm；ηe为确定等效平面位置的等效平面角，单位为deg；ηsh为剪切流动角，单位为deg；ρm为工件材料密度，单位为kg/m3；cp为比热容，单位为J/(kgK)；为最大剪切应变率，单位为s-1；为非等分系数；为主剪切区的厚度，单位为mm；χ为塑性变形功转化成热量形式的比例；τ为剪切应力，单位为MPa。
所述第i个切削刃上第j个切削微元的犁耕作用力(dPc,dPf)由如下公式(10)计算：
其中，lBC＝R/sinη，R为扇形区半径，单位为mm，
α为刀具前角，单位为deg；re为刃口半径，单位为mm；ρ0为凸起部分与未加工表面之间的倾斜角，单位为deg，一般取ρ0＝10°；η为滑移线与积屑区底部的夹角，单位为deg，η＝0.5cos-1μ，μ为刀工间摩擦系数； 为圆心角，该圆心角为以图3中H点为顶点扇形区的圆心角，单位为deg；γ0为圆心角，该圆心角为以图3中P点为顶点扇形区的圆心角，单位为deg；φn为刀具法向剪切角，单位为deg。
所述法向剪切角φn由修正的Merchant公式计算确定，该公式(11)如下所示：
φn＝C1+C2(αn-βn) (11)
其中，C1,C2是依赖于刀具与工件材料的常数，αn为法向前角，单位为deg；βn为刀具与切屑间的平均摩擦角，单位为deg。
如图1所示，将平底螺旋立铣刀沿刀轴方向等分成N个高度为dz的切削微元，然后计算出切削微元的径向位置角φj(z)、切入角φst、切出角φex、切削速度V、法向前角αn以及未变形切屑厚度h(φj)；如图2所示，根据刀具几何和坐标变换关系，计算出剪切流动角ηsh、切屑流角ηc以及主剪切区的剪切应力τs，然后可以获得切削微元受到的剪切作用力(dFs,dNs)；如图3所示，P点为工件材料分离点，re为刀具刃口半径，ρ0为凸起部分与未加工表面之间的倾斜角，一般取ρ0＝100，η为滑移线与积屑区底部PC的夹角，γ0为以P为顶点的扇形区的圆心角，为以H为顶点的扇形区的圆心角，R为扇形区半径，根据犁耕作用力的滑移线模型可计算出工件在刀具刃圆作用下的犁耕作用力(dPc,dPf)。
另外，由于刀具刃圆的存在，刀具的切削前角不再是名义前角α，而是随着刃口半径、切削厚度等因素而变化，通过有效前角αref来代替实际刀具前角α，其计算依赖于切削厚度与刃口半径的关系，表达式为：
式中，tlim＝re(1+sinα)是瞬时切削厚度的临界值。
最后，通过叠加剪切作用力(dFs,dNs)和犁耕作用力(dPc,dPf)，可以计算出第i个切削刃上第j个切削微元所受到的切削力(dFt,j,dFr,j,dFa,j)，通过坐标变换可以将切削微元受到的切削力(dFt,j,dFr,j,dFa,j)分解到全局坐标系中，然后沿该切削刃参与切削的区域进行积分，可得到铣刀单个切削刃受到的铣削力，将作用在Nt个切削刃上的切削力相加，则计算出作用在刀具上的总切削力。
下面将结合一个具体实施例来更为清晰地解释本发明的解析建模过程。
本实施例选用的平底螺旋立铣刀的几何参数为：硬质合金，直径12mm，齿数4，螺旋角300，前角00，刃圆半径0.04mm；铣削参数分为2组，如表1所示；选用的工件材料为奥氏体304不锈钢，在上海拓璞VMC-C50五轴机床上进行铣削加工实验来验证上述铣削力解析建模方法。
表1铣削参数
图4给出了本发明提出的解析建模方法与实验测量的铣削力对比情况，可以发现，提出解析模型计算的铣削力与实验结果具有较好的一致性，与现有技术中提出的各类建模方法相比，本方法只需输入切削条件和工件特性参数就能很快的预测出铣削力，具有较高的准确性和快速性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明包含这些改动和变型在内，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，确定平底螺旋立铣刀的几何参数：铣刀直径D，单位为mm；刀齿数Nt，单位为齿；螺旋角i0，单位为deg；刀具前角αr，单位为deg；选定切削参数：主轴转速nr，单位为rpm；每齿进给量ft，单位为mm/z；径向切宽dr，单位为mm；轴向切深ap，单位为mm；
步骤2，将平底螺旋立铣刀沿刀轴方向等分成N个切削微元，每个切削微元的切削特性看作斜角切削过程，第i个切削刃上第j个切削微元所受到的切削力(dFt,j,dFr,j,dFa,j)是由切削的剪切作用力(dFs,dNs)和刀具刃圆的犁耕作用力(dPc,dPf)叠加而成，其矩阵公式(1)表示形式如下：
<mrow> <mfenced open = "{" close = "}"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dF</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dF</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dF</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>=</mo> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>cos&amp;lambda;</mi> <mi>s</mi> </msub> <msub> <mi>cos&amp;phi;</mi> <mi>n</mi> </msub> <msub> <mi>cos&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>h</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>sin&amp;lambda;</mi> <mi>s</mi> </msub> <msub> <mi>sin&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>h</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>cos&amp;lambda;</mi> <mi>s</mi> </msub> <msub> <mi>sin&amp;phi;</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>sin&amp;phi;</mi> <mi>n</mi> </msub> <msub> <mi>cos&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>h</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>cos&amp;phi;</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>sin&amp;lambda;</mi> <mi>s</mi> </msub> <msub> <mi>cos&amp;phi;</mi> <mi>n</mi> </msub> <msub> <mi>cos&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>h</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>cos&amp;lambda;</mi> <mi>s</mi> </msub> <msub> <mi>sin&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>h</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>sin&amp;lambda;</mi> <mi>s</mi> </msub> <msub> <mi>sin&amp;phi;</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mfenced open = "{" close = "}"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dF</mi> <mi>s</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dN</mi> <mi>s</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>+</mo> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>cos&amp;lambda;</mi> <mi>s</mi> </msub> </mrow> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>sin&amp;lambda;</mi> <mi>s</mi> </msub> </mrow> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mfenced open = "{" close = "}"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dP</mi> <mi>c</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dP</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，λs为切削微元的刃倾角，单位为deg，其值等于铣刀的螺旋角i0；ηsh为剪切流动角，单位为deg；φn为刀具法向剪切角，单位为deg；
步骤3，通过坐标变换将切削微元受到的切削力分解到全局坐标系中，由公式(2)表示如下：
<mrow> <mfenced open = "{" close = "}"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dF</mi> <mrow> <mi>x</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dF</mi> <mrow> <mi>y</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dF</mi> <mrow> <mi>z</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>=</mo> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>cos&amp;phi;</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>sin&amp;phi;</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>sin&amp;phi;</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>cos&amp;phi;</mi> <mi>j</mi> </msub> </mrow> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mfenced open = "{" close = "}"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dF</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dF</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dF</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，φj为第i个切削刃上第j个切削微元的径向位置角，单位为deg；
为判断切削刃是否切削工件，令g(φj)为其单位阶跃函数，表述如下：
<mrow> <mi>g</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mn>1</mn> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>f</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>&lt;</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>&lt;</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mn>0</mn> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>f</mi> <mi>o</mi> <mi>r</mi> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>&lt;</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>or&amp;phi;</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>&gt;</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>
其中，1为是，0为否；φst为切入角，单位为deg，φex为切出角，单位为deg；
步骤4，将作用在第i个切削刃上第j个切削微元上的切削力沿该切削刃参与切削的区域进行积分，得到如下公式(3)：
<mrow> <msub> <mi>F</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mi>j</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>=</mo> <msubsup> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <msub> <mi>z</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msub> <mi>z</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msubsup> <msub> <mi>dF</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mi>j</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mi>d</mi> <mi>z</mi> <mo>,</mo> <mi>q</mi> <mo>=</mo> <mi>x</mi> <mo>,</mo> <mi>y</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，z2(φj),z1(φj)是切削刃j上参与切削区域的轴向积分上下限；
步骤5，将作用在Nt个切削刃上的切削力相加，计算出作用在刀具上的总切削力，其表述公式(4)如下：
<mrow> <msub> <mi>F</mi> <mi>x</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <msub> <mi>N</mi> <mi>t</mi> </msub> </munderover> <msub> <mi>F</mi> <mrow> <mi>x</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>,</mo> <msub> <mi>F</mi> <mi>y</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <msub> <mi>N</mi> <mi>t</mi> </msub> </munderover> <msub> <mi>F</mi> <mrow> <mi>y</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>,</mo> <msub> <mi>F</mi> <mi>z</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <msub> <mi>N</mi> <mi>t</mi> </msub> </munderover> <msub> <mi>F</mi> <mrow> <mi>z</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>&amp;phi;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，Fx(φ),Fy(φ),Fz(φ)分别表示在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向作用在切削刃上的切削力总和。
2.根据权利要求1所述的一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法，其特征在于，所述第i个切削刃上第j个切削微元的径向位置角φj(z)、切入角φst、切出角φex、剪切流动角ηsh由如下公式(5)表述：
其中，为第一个切削刃刀尖位置处的参考接触角，单位为deg；φp为齿间角，单位为deg；z为切削微元的高度，单位为mm；αn为法向前角，单位为deg；ηc为切屑流角，单位为deg；
通过如下公式(6)并采用Newton-Rapson迭代法进行求解；
<mrow> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>tan&amp;lambda;</mi> <mi>s</mi> </msub> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>tan&amp;eta;</mi> <mi>c</mi> </msub> <msub> <mi>sin&amp;phi;</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>cos&amp;alpha;</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>tan&amp;beta;</mi> <mi>n</mi> </msub> <msub> <mi>sin&amp;eta;</mi> <mi>c</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>s</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>tan&amp;beta;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mi>s</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>cos&amp;eta;</mi> <mi>c</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>6</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，βn为刀具与切屑间的平均摩擦角，单位为deg。
3.根据权利要求1所述的一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法，其特征在于，所述第i个切削刃上第j个切削微元的剪切作用力(dFs,dNs)由如下公式(7)表述：
<mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dF</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mi>s</mi> </msub> <mfrac> <mrow> <mi>d</mi> <mi>z</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>h</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msub> <mi>cos&amp;lambda;</mi> <mi>s</mi> </msub> <msub> <mi>sin&amp;phi;</mi> <mi>n</mi> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>dN</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>tan&amp;beta;</mi> <mi>n</mi> </msub> <msub> <mi>cos&amp;eta;</mi> <mi>c</mi> </msub> <mo>&amp;rsqb;</mo> <msub> <mi>cos&amp;eta;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>h</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub> <mi>tan&amp;beta;</mi> <mi>n</mi> </msub> <msub> <mi>cos&amp;eta;</mi> <mi>c</mi> </msub> <mi>tan</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;phi;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;alpha;</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <msub> <mi>dF</mi> <mi>s</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>7</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，h(φj)＝ftjsinφj为切削厚度，单位为mm；dz为切削微元的高度，单位为mm；βn为法向摩擦角，单位为deg；τs为主剪切区的剪切应力，单位为MPa，该剪切应力τs由工件材料的Johnson-Cook本构模型进行计算。
4.根据权利要求3所述的一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法，其特征在于，所述主剪切区的剪切应力τs采用的Johnson-Cook本构模型由如下公式(8)表述：
<mrow> <msub> <mi>&amp;tau;</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msqrt> <mn>3</mn> </msqrt> </mfrac> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>A</mi> <mo>+</mo> <mi>B</mi> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mi>&amp;gamma;</mi> <msqrt> <mn>3</mn> </msqrt> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mi>n</mi> </msup> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>C</mi> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mover> <mi>&amp;gamma;</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> </mover> <msub> <mover> <mi>&amp;gamma;</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> </mover> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>r</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>r</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mi>m</mi> </msup> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>8</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，γ为剪切应变；为主切削区的剪切应变率，单位为s-1；为参考剪切应变率，单位为s-1；Ts为工件瞬时绝对温度，单位为K；Tr为环境温度，单位为K；Tm为材料熔点温度，单位为K；A,B,n,C,m为工件材料的Johnson-Cook本构模型参数，A为屈服强度，单位为MPa；B为硬化模量，单位为MPa；n为应***化指数；C为应变率敏感系数；m为热软化指数；
剪切应变率剪切应变γ及温度T的计算由如下公式(9)计算：
其中，V为切削速度，单位为m/min，V＝πnrD，nr为主轴转速，单位为rpm；q为应变率指数；ze为剪切带宽度方向坐标，单位为mm；ηe为确定等效平面位置的等效平面角，单位为deg；ηsh为剪切流动角，单位为deg；ρm为工件材料密度，单位为kg/m3；cp为比热容，单位为J/(kgK)；为最大剪切应变率，单位为s-1；为非等分系数；为主剪切区的厚度，单位为mm；χ为塑性变形功转化成热量形式的比例；τ为剪切应力，单位为MPa。
5.根据权利要求1所述的一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法，其特征在于，所述第i个切削刃上第j个切削微元的犁耕作用力(dPc,dPf)由如下公式(10)计算：
其中，lBC＝R/sinη，R为扇形区半径，单位为m m，
α为刀具前角，单位为deg；re为刃口半径，单位为mm；ρ0为凸起部分与未加工表面之间的倾斜角，单位为deg；η为滑移线与积屑区底部的夹角，单位为deg，η＝0.5cos-1μ，μ为刀工间摩擦系数； 为圆心角，单位为deg；γ0为圆心角，单位为deg；φn为刀具法向剪切角，单位为deg。
6.根据权利要求1或2或3或4或5中所述的一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法，其特征在于，所述法向剪切角φn由修正的Merchant公式计算确定，该公式(11)如下所示：
φn＝C1+C2(αn-βn) (11)
其中，C1,C2是依赖于刀具与工件材料的常数，αn为法向前角，单位为deg；βn为刀具与切屑间的平均摩擦角，单位为deg。
CN201710350941.1A 2017-05-17 2017-05-17 一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法 Pending CN107330138A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710350941.1A CN107330138A (zh) 2017-05-17 2017-05-17 一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710350941.1A CN107330138A (zh) 2017-05-17 2017-05-17 一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107330138A true CN107330138A (zh) 2017-11-07

Family

ID=60193543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710350941.1A Pending CN107330138A (zh) 2017-05-17 2017-05-17 一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107330138A (zh)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107791102A (zh) * 2017-11-24 2018-03-13 北京航空航天大学 一种适用于铣削仿真的摩擦系数测试方法
CN108161573A (zh) * 2017-11-28 2018-06-15 北京动力机械研究所 一种薄壁结构件偏心正交车铣加工变形补偿方法
CN108280297A (zh) * 2018-01-24 2018-07-13 北京航空航天大学 一种微量润滑切削加工时冷却润滑工艺参数优化方法
CN108563848A (zh) * 2018-03-27 2018-09-21 华中科技大学 一种平底螺旋立铣刀的铣削力建模方法
CN108595806A (zh) * 2018-04-13 2018-09-28 武汉工程大学 一种三维车削力解析建模方法
CN109571142A (zh) * 2018-12-28 2019-04-05 哈尔滨理工大学 一种整体式平头立铣刀前刀面的瞬时温度确定方法及***
CN109857061A (zh) * 2019-01-24 2019-06-07 贵州大学 一种基于热力耦合模型的工件表面残余应力调控方法
CN110090967A (zh) * 2019-04-23 2019-08-06 天津大学 基于多自由度振动的高表面质量超精密切削成形方法
CN110472308A (zh) * 2019-07-29 2019-11-19 西北工业大学 考虑金属滑移的金属切削刀尖死区形貌预测方法
CN111428366A (zh) * 2020-03-24 2020-07-17 湖北文理学院 三齿交错盘铣刀铣削力建模方法、设备、存储介质及装置
CN111651868A (zh) * 2020-05-15 2020-09-11 西北工业大学 一种基于材料塑性本构的槽加工铣削力预测方法
CN111759488A (zh) * 2020-07-09 2020-10-13 山东大学 一种应用于根管预备的变截面镍钛根管锉的设计方法及***与制备
CN113536543A (zh) * 2021-06-18 2021-10-22 北京理工大学 一种无侧刃后角微细pcd铣削刀具切削力建模方法
CN113722849A (zh) * 2021-08-20 2021-11-30 陕西柴油机重工有限公司 一种基于切削机理的铣削过程数据增强方法
CN114091194A (zh) * 2021-11-16 2022-02-25 哈尔滨工程大学 摆线铣削中的切削温度预测方法
WO2022116381A1 (zh) * 2020-12-02 2022-06-09 山东大学 一种稳态切削第一变形区储存能场的计算方法及***
US20230111219A1 (en) * 2021-10-11 2023-04-13 Slice, Inc. System and method for providing a cutting member

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105069257A (zh) * 2015-09-01 2015-11-18 华中科技大学 一种自由曲面微细铣削切削力建模方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105069257A (zh) * 2015-09-01 2015-11-18 华中科技大学 一种自由曲面微细铣削切削力建模方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHONGTAOFU 等: "Analytical Modelling of Milling Forces for Helical End Milling Based on a Predictive Machining Theory", 《PROCEDIA CIRP》 *

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107791102A (zh) * 2017-11-24 2018-03-13 北京航空航天大学 一种适用于铣削仿真的摩擦系数测试方法
CN107791102B (zh) * 2017-11-24 2019-09-10 北京航空航天大学 一种适用于铣削仿真的摩擦系数测试方法
CN108161573A (zh) * 2017-11-28 2018-06-15 北京动力机械研究所 一种薄壁结构件偏心正交车铣加工变形补偿方法
CN108161573B (zh) * 2017-11-28 2019-08-16 北京动力机械研究所 一种薄壁结构件偏心正交车铣加工变形补偿方法
CN108280297A (zh) * 2018-01-24 2018-07-13 北京航空航天大学 一种微量润滑切削加工时冷却润滑工艺参数优化方法
CN108280297B (zh) * 2018-01-24 2021-03-09 北京航空航天大学 一种微量润滑切削加工时冷却润滑工艺参数优化方法
CN108563848B (zh) * 2018-03-27 2020-07-10 华中科技大学 一种平底螺旋立铣刀的铣削力建模方法
CN108563848A (zh) * 2018-03-27 2018-09-21 华中科技大学 一种平底螺旋立铣刀的铣削力建模方法
CN108595806A (zh) * 2018-04-13 2018-09-28 武汉工程大学 一种三维车削力解析建模方法
CN109571142A (zh) * 2018-12-28 2019-04-05 哈尔滨理工大学 一种整体式平头立铣刀前刀面的瞬时温度确定方法及***
CN109857061A (zh) * 2019-01-24 2019-06-07 贵州大学 一种基于热力耦合模型的工件表面残余应力调控方法
CN110090967A (zh) * 2019-04-23 2019-08-06 天津大学 基于多自由度振动的高表面质量超精密切削成形方法
CN110090967B (zh) * 2019-04-23 2020-06-30 天津大学 基于多自由度振动的切削成形方法
CN110472308A (zh) * 2019-07-29 2019-11-19 西北工业大学 考虑金属滑移的金属切削刀尖死区形貌预测方法
CN110472308B (zh) * 2019-07-29 2022-03-01 西北工业大学 考虑金属滑移的金属切削刀尖死区形貌预测方法
CN111428366A (zh) * 2020-03-24 2020-07-17 湖北文理学院 三齿交错盘铣刀铣削力建模方法、设备、存储介质及装置
CN111428366B (zh) * 2020-03-24 2023-08-25 湖北文理学院 三齿交错盘铣刀铣削力建模方法、设备、存储介质及装置
CN111651868A (zh) * 2020-05-15 2020-09-11 西北工业大学 一种基于材料塑性本构的槽加工铣削力预测方法
CN111759488A (zh) * 2020-07-09 2020-10-13 山东大学 一种应用于根管预备的变截面镍钛根管锉的设计方法及***与制备
CN111759488B (zh) * 2020-07-09 2021-08-24 山东大学 一种应用于根管预备的变截面镍钛根管锉的设计方法及***与制备
WO2022116381A1 (zh) * 2020-12-02 2022-06-09 山东大学 一种稳态切削第一变形区储存能场的计算方法及***
CN113536543A (zh) * 2021-06-18 2021-10-22 北京理工大学 一种无侧刃后角微细pcd铣削刀具切削力建模方法
CN113722849A (zh) * 2021-08-20 2021-11-30 陕西柴油机重工有限公司 一种基于切削机理的铣削过程数据增强方法
CN113722849B (zh) * 2021-08-20 2024-04-19 陕西柴油机重工有限公司 一种基于切削机理的铣削过程数据增强方法
US20230111219A1 (en) * 2021-10-11 2023-04-13 Slice, Inc. System and method for providing a cutting member
CN114091194A (zh) * 2021-11-16 2022-02-25 哈尔滨工程大学 摆线铣削中的切削温度预测方法
CN114091194B (zh) * 2021-11-16 2024-04-30 哈尔滨工程大学 摆线铣削中的切削温度预测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107330138A (zh) 一种平底螺旋立铣刀的铣削力解析建模方法
Paul et al. Chisel edge and cutting lip shape optimization for improved twist drill point design
Ozturk et al. Modeling of 5-axis milling processes
Wang et al. Experimental study of surface roughness in slot end milling AL2014-T6
CN101412196B (zh) 基于刀具角度与切削用量参数变化的车削力预测方法
Vasanth et al. A neural network model to predict surface roughness during turning of hardened SS410 steel
Zhang et al. Modeling flank wear progression based on cutting force and energy prediction in turning process
CN106156430A (zh) 一种基于刀具磨损效应的微铣削力建模方法
Ozlu et al. Two-zone analytical contact model applied to orthogonal cutting
Jawahir et al. Development of hybrid predictive models and optimization techniques for machining operations
Fu et al. An analytical force model for ball-end milling based on a predictive machining theory considering cutter runout
CN105873703B (zh) 切削加工中的切削条件的设计方法
CN107168245A (zh) 一种考虑刃口效应的倒棱圆形车刀切削力精确预测方法
Taner et al. Generalized cutting force model in multi-axis milling using a new engagement boundary determination approach
Dikshit et al. Analysis of cutting force coefficients in high-speed ball end milling at varying rotational speeds
Aksu et al. An experimental investigation of oblique cutting mechanics
Wang et al. Prediction of milling force based on numerical simulation of oblique cutting
Nooraie et al. Tool wear estimation in machining based on the flank wear inclination angle changes using the FE method
CN108255134A (zh) 一种考虑倒棱几何的难加工材料高速车削切削力预测方法
Chen et al. A unified analytical cutting force model for variable helix end mills
Kumar et al. Multi-objective optimization of end milling process parameters in machining of En 31 steel: Application of Ahp embedded with Vikor and Waspas methods
Manohar et al. Application of desirability-function and RSM to optimise the multi-objectives while turning Inconel 718 using coated carbide tools
Nguyen et al. Direct calculation of Johnson-Cook constitutive material parameters for oblique cutting operations
Hosseini et al. Mechanistic modelling for cutting with serrated end mills–a parametric representation approach
Yi et al. Surface Roughness Models and Their Experimental Validation in Micro Milling of 6061‐T6 Al Alloy by Response Surface Methodology

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171107