复杂型腔模具高速铣削拐角加工的研究现状与分析.pdf

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1、机械设计与制造第9期234MachineryDesign&Manufacture2010年9月文章编号：1001—3997(2010)09—0234—02复杂型腔模具高速铣削拐角加工的研究现状与分析术吴世雄李开柱(广东工业大学机电工程学院，广州510006)Analysisreportaboutresearchonhighspeedmillingatpocketcornerofcomplexmould·WUShi-xiong．LIKai-zhu(CollegeofMechanicalandElectricalEngin

2、eering，GuangDongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)!。。·。。·。。·。o◆。。◆。。◆。。◆。。·o。·。。◆0。·。。·。。◆。。◆。。·。。◆。。◆。0·。o◆。。◆。。◆。。·。0◆00·0o◆。。◆。。◆。。◆。。◆0。·。o◆。o◆。。◆。。·00·00·00◆。o◆o。!：【摘要】阐述了复杂型腔高速铣削拐角加工问题。搜集了国内外对型腔高速铣削拐角加工问题的；：研究资料，描述了型腔拐角加工的研究现状。分别对高速铣削过程中拐角工艺参数优化

3、、数控系统优化和；0j刀具轨迹优化的优缺点进行了分析。8：关键词：型腔拐角；高速铣削；拐角优化i；【Abstract】Disadvantagedphenomenonofmachiningatp'ocketcornerisdescribed．Academictheses；：abouthighspeedmillingatcorll~rbothhomeandabroadaidcollectedandanalyzed．ThreecoFn,eropti一；omizationsbasedonprocessingparameters

4、，CNCsystemandtoolpathareevaluated．；Keywords：Pocketcorner；HighspeedmiHing；Corneroptimization；●00◆、j0●00●00●0o●00◆00◆00◆00◆00◆c0◆o0●00●00●00●00◆00◆00◆00◆00◆0o◆0o●0o◆00◆00●00◆00◆00◆0o◆00●00●00◆00◆00◆00◆00◆o0◆00●00●中图分类号：TH16，TP273文献标识码：A●1—日．[IJ』—舀—t—‘数的集合构成了加工全过程的

5、优化参数。由于加工特征段内优化的切削深度和切削宽度是折衷值，所以这种算法是对经验参数的近似复杂型腔模具广泛应用于航空航天、汽车和家电等行业，其一般有较高的精度和技术含量。复杂型腔模具的一个显著特点是优化，仍然有发展的空间。蔡玉俊日基于切削力曲面模型，采用多项式拟合的方法构建了刀具在许可切削力下的侧向切深和进给率方型腔中有很多呈现多样化和不规则的尖角、圆角或钝角等大小、程，根据方程计算每个刀位点的进给率。这种方法可以缩短加工时角度不同的过渡连接，它们可能出现在平面、斜面或自由曲面之间，均匀加工载荷，较好的解决了加工过程中

6、机床振动的问题。另上。这些过渡连接都统称为拐角。外，Ahintas~据轴速度、加速度等限制条件对进给率进行了优化。高速铣削具有较高的金属切除率、工件受热影响小和工件表优化工艺参数的方法在一定程度上可以降低加工误差和减面质量好等优点。集多轴数控、高速切削于一体的高速加工中心少加工时间，但难以从根本上解决型腔拐角高速铣削时的铣削力在模具型腔加工方面显示出高效率、高精度、高光洁度的优越。突变、频繁加减速耗时等系列问题。2国内外研究现状与分析2-2从“数控系统“方面优化拐角加工2_1从“工艺参数”方面优化拐角加工该类研究主要从

7、数控系统的插补特性、前瞻预处理、加减速运工艺参数的优化主要体现在切削深度、切削宽度、主轴转速动控制展开。张得礼出假设圆弧过渡法来处理两种相邻运动矢和进给率优化，其中进给率的优化研究相对较多。张臣[嗵过加工量拐角处速度的方法。这种方法分别讨沦了直线段与直线段间圆弧仿真，计算每一走刀步的切削深度和切削宽度并划分区问，将同过渡(见图2a)、直线段与圆弧段问圆弧过渡(见图2b)、圆弧段与圆一区间内的刀步归为一个加工特征段，如图1所示。弧段间圆弧过渡(见图2)。来处理两种相邻运动矢量拐角处速度的方法。其利用这三种圆弧过渡形式来限

8、制刀具在拐角处的速度，并根据加减速所需最大距离，提出了多程序段平滑算法，从而预防了切削深度区间3刀具在拐角处过载。曹宇男提出了基于S型加减速的CNC速度前切削深度区间2瞻算法。该算法根据S型加减速特l生，如图3所示。切削深度区间1NtN2N3N4N5刀步数N(刀步长度L)图1刀步划分方式在每一个加工特征段内建立针对加工效率、加工质