数控铣削加工中球头铣刀使用寿命仿真建模研究.pdf

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1、Academic学术够，只能实现产品几何尺寸的参数化而不能改参考文献：中的应用[J]．汽车技术，2004，26(4)．变其拓扑关系，产品提供的知识不完备等问题，[1]景旭，李莉墩．基于知识库系统的车门[3]赵晓敏，李然．基于知识的车门附采用了基于知识工程(KBE)的CAD技术解决了附件研究与实现[J]．汽车工程，2012．4．件设计系统库系统的关键技术[J]．汽车科技此类问题，能更好的促进汽车行业的发展。[2]章军，吴光强．KBE在汽车后视镜检测2013．3．数控铣削加工中球头铣刀使用寿命仿真建模研究266111

2、南车青岛公司技术工程部山东青岛一山荣成／刘金栋／魏文鹏摘要：本文介绍了仿真建横技术的基本概念，分析了球头铣刀铣削过程中铣刀磨损为非均匀磨损，刀具使用寿命沿铣刀轴线方向，随铣削参数及铣削方式的变化而变化；采用微分化方法，建立了球头铣刀使用寿命仿真数学模型，实现了球头铣刀使用寿命的仿真预测：球头铣刀使用寿命仿真数学模型为建立合理、准确的数控铣削用量，实现数控铣削加工的参数优化提供了可靠的保证。1．仿真建模系统概述[i-2]球头铣刀铣削行距间残留面积高度h有如铣削微元的铣削可视为立铣刀铣削，则球仿真建模是通过建立系统模

3、型(数学模型、下关系式：头铣刀铣削相当于铣削深度为a，且直径沿铣物理效应模型或数学效应模型)并对所研究的厂—刀轴线连续变化的立铣刀铣削。h=R一fR一ll实际或设想的系统进行实验研究的方法或过程。(2—1)2球头铣刀铣削微元使用寿命运用立铣刀寿仿真建模技术作为一门新兴的高新技术，其方命经验公式为：式中口一铣削深度；P一为铣削行距：R一法学是建立在计算机能力的基础之上。随着计铣刀球面半径；h一铣削行距间残留面积高度。式中：D铣刀直径；c系数；m，x，Y，u，算机技术的发展，仿真建模技术也得到迅速的w，q为指数：K为

4、与切削条件有关的修正系数。为获得满足要求的己加工表面，h受表发展，其应用领域及其作用也越来越大将式(2—2)和式(2—4)带入上式整理得球面粗糙度Ra的约束，应等于或小于R，则2．球头铣刀使用寿命仿真模型的建立[3]头铣刀铣削微元使用寿命为：球头铣刀对称铣削集中在铣刀顶部。因此，系统仿真模型是为了产生行为数据的一组z=【R—aJ～(R·h)处是球头铣刀铣削的主要切削K!!指令，它可以用数学公式、图、表等形式表示。工作段，球头铣刀铣削以非对称铣削为主。f10001n～刊vap-iZ系统模型的表示形式有多种，而其中数

5、学方式L2—7)球头铣刀铣削参数：球头铣刀切削刃上任x：是系统模型的最主要的表示方式。系统的数学令：(志]。，。；zlJ，并将式(2—5)和式意一点切削速度(m／min)为：模型是对系统与外部的作用关系及其系统内在(2-6)分别代入(2-7)得：当(R—h)≤z<(R-h)。(2—2)式中：n一主轴转速；非对称铣削时：的运动规律所作的抽象，并将此抽象用数学的铣刀球面处横截面直径D(Z)的计算公式为：方式表示出来。本论文将讨论仿真数学模型的(2—8)Tw=KD(zD(z)=2VR一Z(2—3)含义、数学建模的形式化

6、表示，研究球头铣刀式中：z一铣刀球面处横截面直径D(z)在当(R—h)≤z≤R对称铣削时：(2—9)使用寿命的数学模型等。铣刀轴线上的坐标由式(2-8)和式(2-9)可知：球头铣刀铣球头铣刀是复杂曲面数控铣削加工的主要球头铣刀进给速度为：刀具。球头铣刀使用寿命关系到数控铣f,Hm工削过程中，铣削微元使用寿命Tw随横截面直径=nf：Zo(2—4)式中：：一铣刀每D(Z)及铣削方式的变化而变化，铣刀的磨损为的质量、效率和成本等，是影响切f,J~Jn工目标齿进给量；z0一铣刀齿数顺利实现的一个重要参数。本论文通过球头铣

7、非均匀磨损。当fR—h1≤z

8、截面直径D(Z)及铣削方式的图2-3Tw-D(Z)曲线图变化而变化。根据微分原理，沿铣刀轴线方向首先分析铣削微元使用寿命对球头铣刀使截取厚度为dz，横截面直径为D(Z)的铣刀切削广／部分作为球头铣刀铣削微元，如图2-2所示：用寿命的影响：球头铣刀铣削微元使用寿命变＼。＼9Y／／2％／／化规律如图2-3所示。集中在球头铣刀顶部的对称铣削微元使用寿命，远远高于非对称铣削微元使