切削力建模方法综述 被引量：11

1

作者 胡创国 张定华 +1 位作者 任军学 杨蕾 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期564-570,共7页

航空航天工程广泛采用薄壁复杂结构零件,实现其高效精密数控加工关键技术具有重大的现实意义．传统的CAD/CAM软件在确定切削策略和规划刀位轨迹时,一般仅基于零件的理想几何形状．由于切削力引起的刀具、零件显著的加工变形即“让刀”现... 航空航天工程广泛采用薄壁复杂结构零件,实现其高效精密数控加工关键技术具有重大的现实意义．传统的CAD/CAM软件在确定切削策略和规划刀位轨迹时,一般仅基于零件的理想几何形状．由于切削力引起的刀具、零件显著的加工变形即“让刀”现象,必然导致零件的实际加工表面与理论值之间存在较大偏差．工程师往往不得不通过选用比较保守的切削用量和多次重复精加工过程来保证零件的加工精度．为了能够从根本上解决这一问题,很有必要通过建立准确的切削力预报模型,仿真切削加工的物理过程,揭示工件和刀具的加工变形规律,补偿原始数控刀具轨迹,最终达到改善工件加工精度和提高加工效率的目的．本文综述了各种不同的切削力建模方法,包括基于切屑形成机理的二维正交切削力模型、基于单位切削力系数的铣削力模型、神经网络模型以及模糊灰色理论等．目的是为实现薄壁复杂结构零件的加工变形预测控制、关键工艺参数优化以及加工过程的物理仿真提供理论基础． 展开更多

关键词 正交切削 球头铣削 单位切削力系数 神经网络 模糊灰色理论

下载PDF 职称材料

铣削力预测研究进展 被引量：6

2

作者 高毅 魏兆成 王敏杰 《工具技术》 北大核心 2016年第8期3-8,共6页

从切削几何条件不变的平直面加工和切削几何条件可变的曲面加工两个方面综述了当前铣削力预测方面的研究成果。指出研究复杂曲面加工的铣削力预测,尤其是非球头铣刀复杂曲面五轴加工的铣削力预测是本领域的重要发展方向。

关键词 铣削力 切削力 切削系数 未变形切屑厚度

下载PDF 职称材料

动态切削力系数的实用求法 被引量：2

3

作者 翁泽宇 鲁建厦 贺兴书 《浙江工业大学学报》 CAS 1997年第2期112-117,共6页

通过理论分析，给出了一种新的DCFC的静态切削参数解析式，该方法可以不再进行专门的实验工作，简便易得，经济实用。实例比较，本方法所确定的结果具有良好的可信度。

关键词 切削力 动态切削力系数 切削刚度 切削性能

下载PDF 职称材料

三维切削中动态切削刚度的研究

4

作者 卢波 翁泽宇 贺兴书 《浙江工业大学学报》 CAS 1998年第3期204-209,共6页

在二维切削加工系统切削过程动刚度研究的基础上，通过对三维切削加工系统动力学模型的理论分析，给出了三维切削动刚度及动态切削力系数的解析表达式。

关键词 三维动态切削力 三维动态切削刚度 动态切削系数

下载PDF 职称材料

全断面隧道掘进机刀具异常磨损的识别分析 被引量：17

5

作者 赵维刚 刘明月 +1 位作者 杜彦良 张筑平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期150-153,共4页

针对全断面隧道掘进机(TBM)施工过程中刀具过度磨损或异常磨损的识别问题,在分析TBM掘进效率影响因素和进行掘进状况无监督模式识别的基础上,利用现场掘进数据,得到场切深指数fFPI和切割系数C在不同掘进状况下的相互影响规律,据此提出... 针对全断面隧道掘进机(TBM)施工过程中刀具过度磨损或异常磨损的识别问题,在分析TBM掘进效率影响因素和进行掘进状况无监督模式识别的基础上,利用现场掘进数据,得到场切深指数fFPI和切割系数C在不同掘进状况下的相互影响规律,据此提出以两者作为TBM刀具异常磨损的二维特征识别参量,确定了此空间中的刀具异常磨损决策阈值。TBM刀具磨损的预测和异常磨损识别方法的确定,对于保障TBM的安全掘进以及提高其利用率和经济性具有重要意义。 展开更多

关键词 全断面隧道掘进机(TBM) 刀具磨损 识别 场切深指数 切割系数 秦岭隧道

下载PDF 职称材料

医用球头铣刀铣削力模型与实验验证 被引量：1

6

作者 罗嘉琪 隋建波 王成勇 《工具技术》 北大核心 2023年第2期20-26,共7页

在骨科手术中经常使用球头铣刀对骨材料进行加工,在此过程中铣削力大小的精准控制是改善手术质量的关键,但目前尚缺乏理论模型预测骨材料加工过程中的铣削力。本文将球头铣刀离散成沿切削刃分布的切削微元,并用球头铣刀的结构参数表达... 在骨科手术中经常使用球头铣刀对骨材料进行加工,在此过程中铣削力大小的精准控制是改善手术质量的关键,但目前尚缺乏理论模型预测骨材料加工过程中的铣削力。本文将球头铣刀离散成沿切削刃分布的切削微元,并用球头铣刀的结构参数表达切削微元的位置。通过分析切削微元的铣削力模型最终积分得到整个球头铣刀的铣削力模型,并以人工骨为铣削材料设计了三个不同工艺参数的实验来验证模型预测值的准确性。结果表明,该模型能较准确地预测球头铣刀在不同工艺参数下的铣削力。 展开更多

关键词 球头铣刀 数学模型 铣削力 铣削系数

下载PDF 职称材料

切向超声振动辅助成形磨削齿轮的切削系数建模与试验研究 被引量：3

7

作者 别文博 赵波 +3 位作者 高国富 向道辉 赵重阳 唐进元 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期295-308,共14页

通过对磨粒-工件的运动特性分析,研究了切向齿轮超声成形磨削过程中分离加工机理,建立了超声振动作用下磨粒-工件的切削系数模型,得到了加工参数(砂轮速度、进给速度、超声频率和超声振幅)对切削系数的影响规律。针对切向齿轮超声成形... 通过对磨粒-工件的运动特性分析,研究了切向齿轮超声成形磨削过程中分离加工机理,建立了超声振动作用下磨粒-工件的切削系数模型,得到了加工参数(砂轮速度、进给速度、超声频率和超声振幅)对切削系数的影响规律。针对切向齿轮超声成形磨削分离加工的特点,进行了齿轮超声成形磨削和普通磨削加工试验,获得不同加工参数对磨削力、磨削温度、残余应力和表面粗糙度的影响规律,并对磨削后表面的微观组织进行分析。试验结果表明:与普通磨削相比,在超声磨削过程中,磨削力、磨削温度和表面粗糙度在一定程度上得到有效的降低。三者的降低幅度随着砂轮转速、进给速度的增加而减小,磨削力、磨削温度的降低幅度随着超声振幅的增加而增大,而表面粗糙度的降低幅度随着超声振幅的增加呈先增加后减小的趋势;同时,齿面的残余压应力得到提高,其增加幅度随着砂轮转速、进给速度的增加而降低,随着超声振幅的增加而增大。此外,超声磨削可以显著改善齿面的纹理状态和表层的显微组织,并实现晶粒的细化。 展开更多

关键词 齿轮 超声成形磨削 切削系数 磨削力 磨削温度 显微组织

原文传递

盘磨机磨片间纸浆纤维剪切系数的确定 被引量：2

8

作者 初嘉鹏 J-C ROX 欧建志 《大连轻工业学院学报》 2001年第2期116-118,共3页

讨论了纸浆纤维在盘磨机打浆时所受到的剪切特性 ,并由此推导出平均剪切系数与磨片平均间隙、有用功及磨片几何尺寸之间的关系。

关键词 盘磨机 打浆 剪切系数 纤维 造纸 制浆

下载PDF 职称材料

盘磨机磨片间纸浆纤维剪切机理的研究 被引量：3

9

作者 初嘉鹏 J-C.ROX 欧建志 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期134-138,共5页

讨论了纸浆纤维在盘磨机打浆时所受到的剪切特性 ,并由此推导出平均剪切系数与磨片平均间隙、有用功及磨片几何尺寸之间的关系 。

关键词 盘磨机 磨片 纸浆纤维 中浓打浆 特性 推导 间隙 机理 研究 剪切

下载PDF 职称材料

柱帽大板无梁楼盖冲切安全影响因素分析 被引量：1

10

作者 柳温忠 陈强 《建筑技术开发》 2021年第6期127-128,共2页

柱帽大板无梁楼盖多起坍塌事故说明柱帽冲切安全是此种楼盖形式的设计关键。目前很多计算软件及设计人员仅考虑冲切净反力作用下的冲切计算,未考虑不平衡弯矩引起的冲切临界截面上的附加剪应力对柱帽冲切安全的影响。分析了不平衡弯矩... 柱帽大板无梁楼盖多起坍塌事故说明柱帽冲切安全是此种楼盖形式的设计关键。目前很多计算软件及设计人员仅考虑冲切净反力作用下的冲切计算,未考虑不平衡弯矩引起的冲切临界截面上的附加剪应力对柱帽冲切安全的影响。分析了不平衡弯矩对冲切安全的影响大小,结果显示不平衡弯矩的影响不容忽视,并建议了冲切系数的计算原则及其限制,以保证柱帽大板无梁楼盖的安全。 展开更多

关键词 无梁楼盖 柱帽大板 冲切 不平衡弯矩 冲切系数

下载PDF 职称材料

钛合金TC11铣削力分析与建模 被引量：9

11

作者 杨蕾 史耀耀 +1 位作者 杨巧凤 胡创国 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2007年第1期35-37,共3页

基于单位切削力系数法,建立了侧铣钛合金时的切削力预报模型。文中将微元切向分力、微元径向分力、微元轴向分力分别用刀面单位剪力系数和刀腹单位犁入力系数的组合来描述,切削合力则通过沿切削刃进行积分而获得。实验结果表明,仿真的... 基于单位切削力系数法,建立了侧铣钛合金时的切削力预报模型。文中将微元切向分力、微元径向分力、微元轴向分力分别用刀面单位剪力系数和刀腹单位犁入力系数的组合来描述,切削合力则通过沿切削刃进行积分而获得。实验结果表明,仿真的铣削力曲线无论在形状上还是幅值大小以及波形变化趋势等方面都与实际测得的铣削力吻合一致。 展开更多

关键词 钛合金 铣削力 切削力系数

下载PDF 职称材料

沟谷地形下近浅埋煤层工作面矿压显现规律研究 被引量：8

12

作者 王宏志 刘洪林 +1 位作者 宋帅帅 陈运财 《中国矿业》 北大核心 2020年第9期116-120,共5页

为掌握沟谷地形下近浅埋煤层工作面矿压显现规律,以王家岭煤矿20105工作面地质条件及生产实践为基础,采用顶板动态监测系统,分别对不同坡体下工作面液压支架工作阻力特性进行观测,分析了沟谷垂深、坡体角度、冲沟切割系数对工作面矿压... 为掌握沟谷地形下近浅埋煤层工作面矿压显现规律,以王家岭煤矿20105工作面地质条件及生产实践为基础,采用顶板动态监测系统,分别对不同坡体下工作面液压支架工作阻力特性进行观测,分析了沟谷垂深、坡体角度、冲沟切割系数对工作面矿压显现的影响。研究表明,沿工作面倾向不同区域的来压步距、持续时间及来压强度均不同,工作面中部的初次及周期来压强度均大于工作面两端的来压强度;相较于沟谷垂深及坡体角度,冲沟切割系数是影响工作面矿压显现的主要因素,冲沟切割系数大于0.4时,支架阻力增量超过8%,冲沟切割系数小于0.17时,支架阻力增量变化不明显。近浅埋煤层的基岩厚度较大,且存在双关键层结构,沟谷地形对其支架阻力的影响程度相对较低。 展开更多

关键词 沟谷地形 近浅埋煤层 矿山压力 冲沟切割系数

下载PDF 职称材料

基于切削电流系数的铣刀磨损状态监测 被引量：7

13

作者 李宏坤 张孟哲 +1 位作者 郝佰田 张志新 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期713-719,900,共8页

基于切削力系数的铣刀磨损状态监测方法提出了与切削参数独立的刀具磨损指标。由于存在干扰机床正常加工、实时性不佳、传感器安装不便和成本过高等问题,限制了其在实际工业环境中的应用。针对上述问题,结合切削力与主轴电流的关系,提... 基于切削力系数的铣刀磨损状态监测方法提出了与切削参数独立的刀具磨损指标。由于存在干扰机床正常加工、实时性不佳、传感器安装不便和成本过高等问题,限制了其在实际工业环境中的应用。针对上述问题,结合切削力与主轴电流的关系,提出一种基于主轴切削电流系数的铣刀磨损状态监测方法。首先,融合切削力系数和主轴电流的优点,建立铣削电流模型;其次,根据切削电流模型进行切削电流系数辨识,记录新刀状态下切削系数;然后,使用切削系数实时估计相同加工工况下新刀切削电流,监测实际切削电流偏离估计值的程度,判断铣刀磨损状态;最后,通过实验与力信号对比验证该方法的正确性。实验结果表明,该方法可以替代基于切削力系数的磨损状态监测方法,能有效、实时、无干扰、便利和低成本地识别新刀、正常和严重3种磨损状态。 展开更多

关键词 主轴电流 切削电流系数 铣刀磨损 状态监测

下载PDF 职称材料

基于斜角切削的铣削力三维数值模拟 被引量：6

14

作者 王保升 左健民 +1 位作者 汪木兰 侯军明 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第11期38-42,共5页

采用有限元软件建立反映金属切削过程中高温、大应变、大应变率的模型,模拟了Al6061-T6铣削加工中刀具微元的斜角切削过程,得到了微元切削力的变化曲线。利用不同切削厚度的仿真结果,分析了切削力、切削力系数与厚度的关系,建立了切削... 采用有限元软件建立反映金属切削过程中高温、大应变、大应变率的模型,模拟了Al6061-T6铣削加工中刀具微元的斜角切削过程,得到了微元切削力的变化曲线。利用不同切削厚度的仿真结果,分析了切削力、切削力系数与厚度的关系,建立了切削力系数与切削厚度的函数关系模型。利用此模型,模拟了瞬时铣削力。通过铣削试验获得了相同铣削条件下的铣削力,与模拟铣削力比较,发现两者具有良好的一致性,证明了模型的正确性。为复杂工况下铣削力的研究、工件变形预测以及铣削工艺参数优化奠定了基础。 展开更多

关键词 铣削力 数值模拟 斜角切削 切削力系数

下载PDF 职称材料

基于频域多目标优化的铣削力系数及偏心参数识别 被引量：6

15

作者 刘显波 龙新华 +1 位作者 孟光 郭志明 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期185-190,共6页

在正交切削假设基础上,根据刀具运动几何关系,推导铣削力微元表达式,并从严格的铣削切屑载荷模型出发,考虑刀具偏心引起的多种效应,通过积分运算建立铣削力模型的矩阵形式。随后采用傅里叶变换得到铣削力的频域模型,并用矩阵运算对频域... 在正交切削假设基础上,根据刀具运动几何关系,推导铣削力微元表达式,并从严格的铣削切屑载荷模型出发,考虑刀具偏心引起的多种效应,通过积分运算建立铣削力模型的矩阵形式。随后采用傅里叶变换得到铣削力的频域模型,并用矩阵运算对频域的仿真结果与测量结果的各次谐波进行比较分析,推导得到谐波残差的多元函数,在此基础上提出频域多目标优化的铣削力系数及刀具偏心参数识别方法。以典型航空铝合金材料的多次大偏心率铣削试验为参照,文章模型铣削力仿真误差在2%～6%范围,验证了该方法识别的铣削力系数及偏心参数准确有效。并通过与文献模型时域对比,说明频域多目标优化模型与本次试验结果更为吻合,特别在大偏心率的铣削条件下与文献模型相比有所改进。 展开更多

关键词 铣削力 刀具偏心 正交切削 铣削力系数 多目标优化

下载PDF 职称材料

圆弧刃刀具微细非自由切削参数建模与预报 被引量：2

16

作者 刘志兵 王西彬 方泽平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期204-208,共5页

非自由切削是影响微细切削加工的重要效应之一。针对微细切削条件下刀具圆弧刃区切削干涉作用显著增强的特点,通过单元刀具之间切削干涉对切屑流动方向的影响分析,建立了圆弧刃刀具的排屑方向干涉模型。应用Stab ler法则和最小能量耗散... 非自由切削是影响微细切削加工的重要效应之一。针对微细切削条件下刀具圆弧刃区切削干涉作用显著增强的特点,通过单元刀具之间切削干涉对切屑流动方向的影响分析,建立了圆弧刃刀具的排屑方向干涉模型。应用Stab ler法则和最小能量耗散原理确定出圆弧刃刀具作纵向进给的切屑流动方向、等效切削刃、流屑角和非自由系数。选取不同进给量和切削深度的组合对以上非自由切削特征参数进行了数值预报,预报结果可用于微细切削非自由状态的评价和改善,以及切削用量的合理匹配。 展开更多

关键词 微细切削 非自由切削 最小能量耗散 等效切削刃 非自由系数 流屑角

下载PDF 职称材料

微细铣削过程中三维铣削力预测模型研究 被引量：2

17

作者 雷波 朱光宇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第3期27-31,共5页

微细铣削加工技术在微小型精密零件加工中有着广泛的应用。微细铣削加工采用的刀具直径范围在0.1～1.0mm之间,加工中刀具实际作用前角不恒等于名义前角,导致现有铣削力模型预测精度低。文章讨论了刀具切削刃刃口圆弧半径对刀具实际作用... 微细铣削加工技术在微小型精密零件加工中有着广泛的应用。微细铣削加工采用的刀具直径范围在0.1～1.0mm之间,加工中刀具实际作用前角不恒等于名义前角,导致现有铣削力模型预测精度低。文章讨论了刀具切削刃刃口圆弧半径对刀具实际作用前角的影响;基于对前刀面的受力分析,提出了一种精确预测微细铣削过程三维铣削力的建模方法;该方法从刀具变形对刀齿切削路径影响的几何关系出发,建立了刀具在任意旋转角所受的三维铣削力预测模型,并构造了瞬时未变形切削厚度的计算方法;提出了以Weibull方程的形式来表示瞬时切削力系数与瞬时未变形切削厚度之间的关系,建立了切屑流动角与刀具切削位置角的关系式。与文献已有切削试验结果对比表明,文章的铣削力预测值与实验值能够较好地吻合,预测的切削力相对误差集中在4%-9%之间。 展开更多

关键词 微细铣削 铣削力模型 切削刃圆半径 瞬时切削力系数 切屑流动角

下载PDF 职称材料

球头铣刀切削刃存在差异的切削力系数辨识 被引量：2

18

作者 黎柏春 王振宇 +1 位作者 张斌 王宛山 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1316-1322,共7页

为了准确辨识得到球头铣刀切削刃存在差异的切削力系数,提出结合平均铣削力方法和粒子群优化算法的辨识方法.首先,建立球头铣刀的铣削力模型,推导基于平均铣削力且忽略切削刃差异的切削力系数辨识模型.然后,以基于平均铣削力方法辨识得... 为了准确辨识得到球头铣刀切削刃存在差异的切削力系数,提出结合平均铣削力方法和粒子群优化算法的辨识方法.首先,建立球头铣刀的铣削力模型,推导基于平均铣削力且忽略切削刃差异的切削力系数辨识模型.然后,以基于平均铣削力方法辨识得到的切削力系数为初值、最小化铣削力仿真结果和测量结果的偏差平方和为目标,引入修正系数为设计变量,设计基于粒子群优化的切削力系数修正算法.最后,进行仿真和实验验证,相关结果表明采用修正后的切削力系数不仅能准确地预测切削刃存在差异的铣削力峰值,而且具有更好的吻合度和精度. 展开更多

关键词 球头铣刀 切削力系数 铣削力 系数辨识 粒子群优化

下载PDF 职称材料

微铣削中考虑时变切削力系数的颤振稳定性预测 被引量：2

19

作者 刘宇 王振宇 +1 位作者 杨慧刚 张义民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期160-166,共7页

颤振问题严重制约了微铣床的加工效率和加工质量。加工过程中刀具的磨损使得系统的颤振稳定性预测精度逐渐降低。为解决上述问题,引入时变可靠性理论,并用Gamma过程描述刀刃半径随切削时间的变化关系。建立了系统的时变切削力、时变稳... 颤振问题严重制约了微铣床的加工效率和加工质量。加工过程中刀具的磨损使得系统的颤振稳定性预测精度逐渐降低。为解决上述问题,引入时变可靠性理论,并用Gamma过程描述刀刃半径随切削时间的变化关系。建立了系统的时变切削力、时变稳定性和时变可靠性模型,分析了给定条件下系统的颤振稳定性和颤振可靠度随加工时间的变化关系。给出了微铣削在高速铣削过程中在给定切深和主轴转速下系统的颤振时变稳定性和颤振时变可靠性的算例研究。研究表明:随着加工时间的增加系统的颤振稳定性逐渐降低,该方法能够更准确的预测出不同加工时间内系统的颤振稳定性。 展开更多

关键词 刀刃半径 切削力系数 Gamma过程 颤振时变稳定性 颤振时变可靠度

下载PDF 职称材料

刀具坐标系铣削力建模及系数识别方法 被引量：1

20

作者 赵慧娟 解欢 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第1期108-111,125,共5页

切削力模型可以计算切削过程的切削力,是预测加工状态、优化加工参数的依据。传统的切削力预测模型都是针对工件坐标系建立的,然而在研究薄壁件多轴加工让刀变形、振动以及刀具磨损等问题时,基于刀具坐标系的切削力表示方式更为直观。... 切削力模型可以计算切削过程的切削力,是预测加工状态、优化加工参数的依据。传统的切削力预测模型都是针对工件坐标系建立的,然而在研究薄壁件多轴加工让刀变形、振动以及刀具磨损等问题时,基于刀具坐标系的切削力表示方式更为直观。为了预测刀具坐标系的切削力,在传统机械切削力模型的基础上,提出了刀具坐标系铣削力预测模型,并提出了基于刀具坐标系测量结果的切削力系数标定方法,最后通过实验验证了所提出的切削力预测模型和切削力系数标定方法,实验结果表明所提出的切削力模型能够准确地预测实际加工中的切削力。 展开更多

关键词 多轴加工 刀具坐标系 切削力建模 切削力系数识别

下载PDF 职称材料