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环形刀等残留高度多轴加工步距计算

南京航空航天大学学报 2012年第4期44卷 538-542页

作者：郝小忠 Ahmed A A Duroobi 陈文亮何磊南京航空航天大学机电学院南京210016 伊拉克科技大学产品工程与冶金系巴格达10001

针对不同曲面的环形刀多轴加工,提出了最大步距计算的数学模型,建立了残留高度为常数时步距与刀轴倾角之间的函数关系,通过函数关系推导出最佳步距的值。实验表明,该算法在保证加工精度的前提下,能有效缩短加工刀轨路径,提高加工效率。

关键词：等残留高度环形刀步距多轴加工

复杂曲面环形刀五轴加工的自适应刀轴矢量优化方法

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中国机械工程 2008年第8期19卷 945-948页

作者：张莹张定华吴宝海李山罗明西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安710072

针对复杂曲面的环形刀五轴加工,建立了二阶泰勒逼近下的加工带宽模型与刀轴倾角之间的函数关系。通过分析函数变化规律,基于刀具切削刃与被加工曲面的形状匹配原则自动计算满足局部可铣性充分条件的后跟角,并以最大化加工带宽为目的优... 详细信息

针对复杂曲面的环形刀五轴加工,建立了二阶泰勒逼近下的加工带宽模型与刀轴倾角之间的函数关系。通过分析函数变化规律,基于刀具切削刃与被加工曲面的形状匹配原则自动计算满足局部可铣性充分条件的后跟角,并以最大化加工带宽为目的优化侧偏角。算例表明,该算法能有效地缩短加工路径,提高加工效率。

关键词：五轴加工环形刀加工带宽刀轴矢量优化

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环形刀加工凹曲面时避免欠切的刀具倾角计算

哈尔滨理工大学学报 2016年第6期21卷 6-10页

作者：佟欣刘献礼李茂月王广越计伟哈尔滨理工大学机械动力工程学院

针对环形刀在平坦凹曲面的加工中会产生欠切干涉这一现象,采用调整装夹角度的方法来优化工件表面质量.通过刀位点的行距公式及凹曲面上的曲率的计算等公式,推导出刀具的走刀方向及最佳的装夹角度.仿真实例证明,该方法能有效地避免加工... 详细信息

针对环形刀在平坦凹曲面的加工中会产生欠切干涉这一现象,采用调整装夹角度的方法来优化工件表面质量.通过刀位点的行距公式及凹曲面上的曲率的计算等公式,推导出刀具的走刀方向及最佳的装夹角度.仿真实例证明,该方法能有效地避免加工中存在的干涉现象,并能改善凹曲面表面质量.

关键词：环形刀凹曲面刀具倾角欠切装夹角度

300M钢环形刀立铣工件温度场建模与加工表面质量研究

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300M钢环形刀立铣工件温度场建模与加工表面质量研究

作者：杨升华中科技大学

学位级别：硕士

300M超高强度钢是一种在飞机起落架生产过程中普遍应用的难加工材料。飞机起落架作为主要的受力构件,其加工质量好坏将对零件的服役性能有重要影响。由于环形刀可提高加工效率、避免干涉,在起落架外筒的半精加工和精加工工序中得到了大... 详细信息

300M超高强度钢是一种在飞机起落架生产过程中普遍应用的难加工材料。飞机起落架作为主要的受力构件,其加工质量好坏将对零件的服役性能有重要影响。由于环形刀可提高加工效率、避免干涉,在起落架外筒的半精加工和精加工工序中得到了大量应用。在300M钢的加工过程中,这种难加工材料具有较低的导热率,可加工性能非常差,生产中会引起较大的切削力和温度,不可避免地会导致工件表面质量的恶化,有必要对其环形刀铣削工件温度场及加工表面质量展开研究。分析了环形刀几何结构特点并对刀具参数进行表征,由切削力系数标定实验获得三向切削力系数,通过数据拟合得到同未变形切屑厚度之间的关系,建立了环形刀立铣加工切削力模型。切削力预测值经过同实验值对比,证明了切削力预测值的准确性,符合温度场建模求解要求。在分析工件材料物理特性的基础上,采用瞬时有限大面热源叠加的方法建立了环形刀温度场模型,该模型考虑了剪切区域镜像热源的作用对温度场的影响,并在空间上将刀具轴向离散为微小的切削微元,时间上将切削历程离散为微小的时间间隔,通过积分求解得到工件端温度。搭建了环形刀铣削加工测温实验平台,验证了温度场解析模型计算结果的准确性,并分析了工件温度随主轴转速、每齿进给量及工件表层深度的变化规律。通过加工表面质量实验研究了不同切削参数条件下粗糙度、残余应力、显微硬度和硬化层深度的变化规律。考虑力、热耦合作用,初步分析了由切削力导致的塑性变形和热导致的热应力作用对300M钢加工表面质量的影响。本文建立的温度场模型可以快速计算工件端的温度值,可用于分析不同切削条件下环形刀加工工件温度场分布规律,采用温度场预测与表面质量实验研究相结合的方法,可以用来指导加工参数的优选,提高加工效率及加工表面质量。

关键词： 300M 钢环形刀工件温度场面热源表面质量

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同方学位论文库

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环形刀宽行加工圆弧过渡区域算法的研究

机械工程与自动化 2014年第1期 121-123页

作者：王小文北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191

基于广域曲率吻合原则,研究了利用环形刀侧铣加工组合曲面圆弧过渡区域的新方法。首先建立环形刀的几何模型,通过调整刀具姿态角,使刀具表面和工件表面在不发生干涉的条件下实现密切接触。通过迭代判断使下行刀轨的驱动线和当前刀轨在... 详细信息

基于广域曲率吻合原则,研究了利用环形刀侧铣加工组合曲面圆弧过渡区域的新方法。首先建立环形刀的几何模型,通过调整刀具姿态角,使刀具表面和工件表面在不发生干涉的条件下实现密切接触。通过迭代判断使下行刀轨的驱动线和当前刀轨在精度范围内搭接,实现刀轨的合理编排。最后,以某航空发动机叶片为例计算了刀轨。结果表明,该算法能够精确地加工出圆弧过渡曲面,刀轨之间的没有明显的残高,加工效率较球头刀提高了5倍。

关键词：环形刀广域曲率吻合圆弧过渡

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环形刀高度变化刀路轨迹规划方法

哈尔滨理工大学学报 2014年第5期19卷 43-49页

作者：张安山刘献礼李茂月张麒郭佳鑫哈尔滨理工大学机械动力工程学院黑龙江哈尔滨150080

为提高汽车覆盖件模具加工效率,将环形刀应用于汽车模具小曲率面的半精及精加工过程.通过对三坐标铣削小曲率面的刀具切触几何分析,确定环形刀最佳进给方向应沿工件高度变化方向,此时可使有效切削带宽达到最大.基于此结论,分别对两类特... 详细信息

为提高汽车覆盖件模具加工效率,将环形刀应用于汽车模具小曲率面的半精及精加工过程.通过对三坐标铣削小曲率面的刀具切触几何分析,确定环形刀最佳进给方向应沿工件高度变化方向,此时可使有效切削带宽达到最大.基于此结论,分别对两类特殊型面进行了刀路轨迹规划.对于单一方向曲率变化面采用垂直截面法,截面方向沿最大主曲率方向,实验表明:垂直截面法与等高线法相比可提高加工效率25%,并且有较好的表面质量;对于圆鼓面采用放射精加工方法,仿真结果表明:此方法与三维偏置方法相比可提高加工效率22.64%,并且避免了周边欠切.

关键词：汽车模具环形刀有效切削带宽高度变化刀路轨迹规划

三角网格曲面环形刀五轴加工宽行距刀具路径生成方法

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农业机械学报 2021年第5期52卷 392-403页

作者：陈良骥赵波马龙飞高飞天津工业大学机械工程学院天津300387

针对三角网格曲面五轴数控加工中普遍使用的截平面法加工行距较窄、加工效率较低的问题,提出一种可变行距的宽行加工刀具路径生成方法。首先,以三角网格数据重构为基础,提出一种基于KdTree网格区域划分的求交算法,实现了网格数据点的快... 详细信息

针对三角网格曲面五轴数控加工中普遍使用的截平面法加工行距较窄、加工效率较低的问题,提出一种可变行距的宽行加工刀具路径生成方法。首先,以三角网格数据重构为基础,提出一种基于KdTree网格区域划分的求交算法,实现了网格数据点的快速获取;然后,分析环形刀及三角网格曲面的几何特性,在无曲率干涉条件下提出通过改变侧倾角并优化前倾角使刀具有效切削半径最大化的方法,获得以加工行距最大化为优化目标的最佳刀具倾角组合;最后,结合三角网格曲面的特性建立一种环形刀刀具离散模型,并提出了相应的干涉检测与修正方法。仿真实验表明,在相同加工条件下,本文加工行距优化方法较现有方法明显增大了加工行距、提高了加工效率,而且所提出的刀具干涉与修正处理方法能有效避免局部刀底干涉及全局刀杆干涉现象的发生。

关键词：五轴数控加工三角网格曲面环形刀加工行距干涉处理