基于斜角切削的曲线端铣切削力建模

来源：机械工程学报杂志2016年第9期北京时间：

作者：罗智文, 赵文祥, 焦黎, 高守锋, 刘志兵, 颜培, 王西彬

单位：北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室 北京 100081

摘要：切削力预测是制定与优化加工工艺的重要环节。针对曲线端铣加工过程,提出一种基于斜角切削的切削力建模方法。将刀具沿轴向微分,以曲线微分几何计算微元刃上的工作基面。在微元刃的工作法平面参考系中,应用最小能量原理,构建微元刃中力矢量、速度矢量、流屑角、法向摩擦角、法向剪切角及剪应力等切削参数之间的约束。以单齿直线铣削试验对切削参数进行标定,其中法向摩擦角、法向剪切角及剪应力等可表示为瞬时未变形切屑厚度的函数。选取高强度钢 PCrNi3MoVA试件,分别进行圆弧和Bézier曲线端铣加工试验。试验结果表明,曲线端铣时切削力的变化与瞬时进给方向和曲线曲率相关。切削力预测值的幅值大小和变化趋势与试验值一致,验证了该切削力建模方法的有效性。

关键词：切削力,曲线端铣,斜角切削,最小能量原理,深水,涡激疲劳,遗传算法,智能优化,钻井隔水管；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51105035,51375055)