拐角高速加工铣削力预测.pdf

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1、试验研究现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2013年第5期拐角高速加工铣削力预测+吴世雄，栾陆杰，钟文斌，李开柱(广东工业大学机电工程学院，广州510006)摘要：研究高速铣削过程中的拐角铣削力对于安全生产、提高加工质量具有重要的实际意义。采用多元回归正交试验法研究15。、45。和75。拐角的高速加工铣削力模型。基于概率统计和回归分析原理，建立了15。、45。和75。拐角铣削力预测公式，并进行显著性检验，试验结果表明，推导的铣削力预测公式具备显著性，预测值与实测值的结果趋势基本一致。关键词：拐角；高速铣削；铣削力中圈分类号：TP

2、273文献标志码：A文章编号：1671--3133(2013)05—O007—04AcornermillingforcepredictionforhighspeedmachiningWuShixiong，LuanLujie，ZhongWenbin，LiKaizhu(CollegeofMechanicMandElectricalEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：Thecomermillingforceistheimportantpracticalsigni

3、ficanceintheprocessofhighspeedmilling，andmultipleregres—sionorthogonaltestmethodhasbeenconductedtostudyhighspeedmillingcomermodelof15。、45。and75。．Theirmillingforcepredictionformulaaleestablishedbasedontheprobabilitystatisticsandregressionanalysisprinciple，andtheninspectthesignifi-cantoft

4、heirregressionequation．Thetestresultsshowthatthederivedmiffingforceforecastingformulashavesignificant，there—suhofthepredictedValuesandthemeasuredvaluetrendarebasicallytheSanle．Keywords：comer；high·speedmilling；cuttingforce0引言效果。在高速铣削过程中，经常会遇到呈现多样化和不规则的尖角、圆角或钝角等大小、角度不同的过渡连接，它们可能出现在平面、斜面或自

5、由曲面之上，这些过渡连接统称为拐角。在拐角高速铣削过程中，由于拐角处的铣削力¨刮突变造成的机床振动，使刀具磨损加剧，出现断刀现象，不仅影响工件的加工质量，还会对机床和工人的安全产生不良影响，所以对高速铣削拐角过程中的铣削力进行研究具有十分重要的意义。建立精确的拐角铣削力控制和预报模型口o，探讨如何减少切削加工时铣削力对工件、刀具和加工效率造成的不良影响，可对建立拐角切削经验公式和获取数据提供参考。本文结合正交试验H1，运用多元回归分析法【5J，构建贴合实际的拐角铣削力经验预测模型。回归分析可以准确地计量各个因素之间的相关程度及回归拟合程度的高低，提高预测方程式的+国家

6、自然科学基金项目(50905034)1铣削力预测模型的确定经验公式是通过试验数据总结出来的数学关系式，它具有使用方便、简单的特点，是科学研究的一种常用手段。经验公式确立后，对研究和生产有一定的指导意义。在高速铣削加T中，影响铣削力的主要因素有：轴向切深a。、径向切深a。、主轴转速n和进给速度^在机床和刀具几何特征确定的条件下，铣削力和切削参数存在比较复杂的指数关系，应用正交试验线性回归法建立的铣削力F与切削参数之间的表达式为：F=cFo。61n6护3口。64(1)式中：c，为取决于切削条件和工件材料的系数；a。为轴向切深，mm；12为主轴转速，r／min；厂为进给速度

7、，mm／min；a。为径向切深，mnl；6I、b2、b3和64分别为各参数的指数。72013年第5期现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)运用最-'b---乘法多元线性回归方法，可以计算式(1)中的待定系数。对式(1)做线性处理，等号两边分别取对数，得到：X=lgF=lgCF+bllga。+6219n+b319厂+b4lga。(2)诱乏Y=lgF，戈1=lgap，戈2=lgn，算3=lg厂，戈4=lga。，fYl=／30+／3l菇ll+／32212+／33艽13+／34X14+岔1j扎2风邯一：l+胁zz埚％，+肪