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《S形试件切削过程动态检测及其关键技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、中国机械工程第25卷第12期2014年6月下半月S形试件切削过程动态检测及其关键技术仇暋健沈阳机床(集团)有限责任公司高档数控机床国家重点实验室,沈阳,110142摘要:系统分析了国内外现行的五坐标数控机床检测试件的优缺点。结合3D建模、理论计算、有限元分析和切削试验分别对S形试件的结构特点、型面分布、结构刚度和受力变形等关键技术难题进行了分析。研究发现,S形试件的表面曲率在型面的不同位置有明显差异,零件型面存在换向和交替穿越机床坐标象限的现象,并且零件的结构刚度在单侧加工时主要有4个突越区域,直接导致切削时的变形、振动和精度丧失。最后,对零件的粗加工、精加工两个加工阶段进行了切削过
2、程分析。关键词:五坐标加工中心;S形试件;切削加工精度;动态性能中图分类号:TG506;TG543暋暋暋暋暋暋DOI:10.3969/j.issn.1004-132X.2014.12.008SformSpecimenCuttingDynamicPerformanceTestingandItsKeyTechnologiesQiuJianStateKeyLaboratoryofHighGradeNCMachineTools,ShenyangMachineTool(Group)Co.,Ltd.,Shenyang,110142Abstract:Asystematicanalysiswasca
3、rriedoutontheadvantagesanddisadvantagesofcurrenttestingspecimensathomeandabroadforfive飊axisNCmachinetools.Combining3Dmodelling,theo灢reticalcalculations,finiteelementanalysisandcuttingexperiments,thekeytechnicalchallengessuchasthestructuralcharacteristicsandsurfacedistributionofSformspecimen,str
4、ucturalrigidityandstressanddeformationwereanalyzed,respectively.Itisfoundthatthereisaclearcurvaturedifferenceindifferentlocationsonthe‘S暞formspecimensurface.Part飊surfaceexistsreversingandalternatingacrossthemachinecoordinatequadrant.Andthereare4mainregionswherethestructurestiffnessof‘S暞specimen
5、sjumpsoverthesuddenlyinsinglesideprocessing,whichleadstocuttingdeformation,vibrationandlossofaccuracydirectly.Finally,twostagesofroughandfinishcuttingprocesswerean灢alyzed.Keywords:five飊axismachiningcenter;Sformspecimen;cuttingprecision;dynamicperformance0暋引言1暋三类试件的对比分析[1]S形试件及其测试方法是成都飞机工业[2](集团
6、)有限责任公司针对五轴联动机床精度测试对比分析美国航天局NAS979试件、四角[3][1]而发明的,已获得中美两国发明专利。开展S形锥台试件以及S形试件在铣削加工过程中对试件的研究有助于理解和掌握飞机大型复杂整体误差的映射性能,从检测零件的设计依据、使用范[4]结构件的多轴联动高速切削加工工艺及其关键技围、所反映出的机床综合性能以及零件的加工术,发现机床的技术问题,从而提升国产五轴联动准备和检测要求等方面综合比较三种试件的性能机床的制造水平。特点,三类试件的对比分析见表1,可见S形试件更能真实地反映五轴数控机床的动态性能和摆角S形试件的主体是一个呈S形走向的扭曲曲面形成的等厚度缘条,
7、缘条与坐标平面的夹角连精度,可有效弥补NAS圆锥台和日本四角锥台续变化,曲面形状复杂。S形试件具有薄壁特征,的缺点,但不可否认的是,S形试件诞生时间较它来源于典型航空结构,其加工状况还能反映机短,在零件的检测以及检测结果与反映机床问题床的刚性、振动等特性。的量化指标的对应等方面还有很多工作要做。2暋三维建模及型面特征收稿日期:2013—01—10利用高度Z=0和Z=40mm的各50个坐标基金项目:国家科技重大专项(2010ZX04016飊011)点建立S形
