在Matlab/Simulink环境下的动态铣削力仿真 被引量：13

1

作者 陈勇 刘雄伟 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第2期168-173,共6页

以圆周铣削颤振理论为基础 ,考虑瞬态切屑厚度及刀具有效前角对动态铣削力的影响 ,建立一种更准确且更实用的圆周铣削过程的动力学模型 .运用数字仿真技术 ,在 Matlab/ Simulink环境下建立铣削力系统的计算机仿真模型 ;利用已有的试验数... 以圆周铣削颤振理论为基础 ,考虑瞬态切屑厚度及刀具有效前角对动态铣削力的影响 ,建立一种更准确且更实用的圆周铣削过程的动力学模型 .运用数字仿真技术 ,在 Matlab/ Simulink环境下建立铣削力系统的计算机仿真模型 ;利用已有的试验数据 ,对动态铣削力模型进行了仿真研究 .仿真结果表明 ,该模型的有效性和合理性 。 展开更多

关键词 动态铣削力 圆周铣削加工 动力学模型 计算机仿真 MATLAB/SIMULINK 切削参数 刀具振动

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基于BP神经网络的球头铣刀铣削力建模与仿真 被引量：15

2

作者 张臣 周儒荣 +1 位作者 庄海军 周来水 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第20期1791-1794,共4页

将BP神经网络的理论和算法应用于球头刀具铣削力建模的研究中。采用LM算法建立了铣削力预测的神经网络模型,模型中考虑了影响铣削力的加工参数,选取铣削力试验数据对神经网络模型进行训练,用训练好的神经网络模型对铣削力进行仿真。仿... 将BP神经网络的理论和算法应用于球头刀具铣削力建模的研究中。采用LM算法建立了铣削力预测的神经网络模型,模型中考虑了影响铣削力的加工参数,选取铣削力试验数据对神经网络模型进行训练,用训练好的神经网络模型对铣削力进行仿真。仿真结果表明,用BP神经网络方法建立的铣削力模型能够对铣削力进行准确的预测。 展开更多

关键词 铣削力 BP神经网络 仿真 球头铣刀

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基于DEFORM-3D的铝合金铣削力仿真与试验研究 被引量：15

3

作者 夏亮亮 袁军堂 +1 位作者 汪振华 翁健光 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第4期85-87,共3页

铣削力是引起零件特别是薄壁件加工变形的主要原因,因此研究铣削力的预测方法对制订加工工艺,减小加工变形,提高加工质量具有十分重要的意义。利用DEFORM-3D的铣削模块,实现对7075航空铝合金材料的铣削过程仿真,并将仿真得到的铣削力与... 铣削力是引起零件特别是薄壁件加工变形的主要原因,因此研究铣削力的预测方法对制订加工工艺,减小加工变形,提高加工质量具有十分重要的意义。利用DEFORM-3D的铣削模块,实现对7075航空铝合金材料的铣削过程仿真,并将仿真得到的铣削力与试验数据相比较,结果表明,仿真预测值同实测值之间的误差在20%以内,有较好的符合程度,基本能满足铣削力的预测要求。在Vc=(20～100)m/min范围内,切深增加1倍时,切削力最小增加0.8倍;进给量增加1倍时,切削力最大增加0.75倍。 展开更多

关键词 DEFORM 铝合金 铣削力 切削仿真

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7075铝合金铣削参数优化仿真研究 被引量：12

4

作者 郑耀辉 王朋 +1 位作者 刘娜 王明海 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第5期171-174,共4页

为了研究不同铣削参数对7075铝合金铣削过程中铣削力和铣削温度的影响,进行铣削参数优化。采用仿真与试验验证结合的方法,利用有限元建立2D铣削仿真模型,研究铣削过程中铣削力和铣削温度的变化,并在相同的切削条件下进行铣削试验测量铣... 为了研究不同铣削参数对7075铝合金铣削过程中铣削力和铣削温度的影响,进行铣削参数优化。采用仿真与试验验证结合的方法,利用有限元建立2D铣削仿真模型,研究铣削过程中铣削力和铣削温度的变化,并在相同的切削条件下进行铣削试验测量铣削力,通过正交试验和单因素试验进行铣削参数优化。结果表明,有限元仿真结果与试验结果数据相近,验证了有限元模型的准确性,通过正交试验选出最优的铣削工艺参数为主轴转速6000r/min、每齿进给量0.05mm/z、铣削宽度2mm、铣削深度0.5mm;铣削7075铝合金时,在不影响生产的条件下,应采用较高的主轴转速,较低的进给量、铣削深度和铣削宽度,铣削温度随每齿进给量、主轴转速和铣削宽度升高而变大,铣削深度对铣削温度的影响极小。 展开更多

关键词 7075铝合金 铣削力 铣削温度 参数优化 切削仿真

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多齿铣刀侧铣加工多层CFRP铣削力的建模与仿真 被引量：12

5

作者 韩胜超 陈燕 +2 位作者 徐九华 傅玉灿 周井文 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1375-1381,共7页

由于碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的层间结合强度较低,进行切削加工时在切削力的作用下容易出现分层和毛刺等质量缺陷。因此,通过对切削力的预测与控制可以有效提高加工质量。采用瞬时刚性力模型对多齿铣刀侧铣多层CFRP材料的加工过... 由于碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的层间结合强度较低,进行切削加工时在切削力的作用下容易出现分层和毛刺等质量缺陷。因此,通过对切削力的预测与控制可以有效提高加工质量。采用瞬时刚性力模型对多齿铣刀侧铣多层CFRP材料的加工过程进行铣削力建模与仿真,分析了多齿铣刀特有的几何结构对切削力的影响。试验中保持切削速度恒定,以不同进给速度分别对45°、0°、-45°和90°这4种典型纤维方向的单向CFRP进行侧铣加工,通过测得的切削力数据计算各自的铣削力系数。根据力学矢量叠加原理得到了多向CFRP铣削力系数的简化计算表达式,最后将计算结果代入铣削力模型得到了各时刻的铣削力仿真值。在同样的试验条件下对该多向CFRP进行侧铣加工验证试验,试验结果表明:该模型能较好地预测铣削力,最大相对误差小于9%,平均相对误差小于5%,可为铣削参数优化和刀具结构优化提供理论基础。 展开更多

关键词 CFRP 多齿铣刀 瞬时刚性力模型 铣削力仿真 纤维方向

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双轮铣槽机铣削岩土过程的数值模拟 被引量：10

6

作者 李万莉 刘佳宝 游正民 《中国工程机械学报》 2014年第5期391-396,共6页

基于ANSYS/LS-DYNA建立双轮铣槽机标准铣刀铣削岩土的数值模拟仿真模型,对标准铣刀铣削岩石进行仿真分析.本仿真运用带有损伤因子的JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE岩土本构模型来模拟岩土材料.通过仿真来得到铣刀铣削岩土的动态过程,并得... 基于ANSYS/LS-DYNA建立双轮铣槽机标准铣刀铣削岩土的数值模拟仿真模型,对标准铣刀铣削岩石进行仿真分析.本仿真运用带有损伤因子的JOHNSON_HOLMQUIST_CONCRETE岩土本构模型来模拟岩土材料.通过仿真来得到铣刀铣削岩土的动态过程,并得到铣刀铣削岩土时候铣刀水平方向受力和垂直方向上的受力曲线图.最后通过改变铣刀的进给深度和岩土的静态抗压强度来分析铣刀的水平方向和垂直方向受力曲线图,通过该仿真可以为双轮铣铣槽机在铣削岩土时候的选择合适的铣削扭矩和铣刀下压力提供一定的参考依据. 展开更多

关键词 双轮铣槽机 岩土铣削 铣削参数 铣削力 有限元分析

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铣削加工过程中的材料去除率计算 被引量：10

7

作者 李初晔 王海涛 王增新 《工具技术》 北大核心 2016年第1期55-60,共6页

从切削几何、微元切削机理和刀齿轨迹计算理论角度推导了铣削力的几何理论解、近似积分解、精确积分解和简易计算四种方法。数值计算表明,当进给速度很小时,四种方法计算值近似相等,简易计算公式形式简单,可用于铣削面积和材料去除率的... 从切削几何、微元切削机理和刀齿轨迹计算理论角度推导了铣削力的几何理论解、近似积分解、精确积分解和简易计算四种方法。数值计算表明,当进给速度很小时,四种方法计算值近似相等,简易计算公式形式简单,可用于铣削面积和材料去除率的计算。当进给速度较大时,采用简易计算法(或几何理论解、近似积分解)的计算值会产生较大误差。 展开更多

关键词 立铣加工 铣削力 切削用量 数值模拟 工艺参数

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基于瞬时铣削力的球头铣刀铣削力系数辨识 被引量：8

8

作者 黎柏春 王振宇 +1 位作者 王国勋 王宛山 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期678-682,共5页

面向多轴铣削加工的铣削力预测,提出了基于瞬时铣削力的球头铣刀铣削力系数辨识方法.首先建立了铣削过程中刀具的瞬时坐标系来准确描述多轴加工中刀具的位置和位姿,在此基础上建立了球头铣刀任意位置和位姿的通用铣削力模型,即建立了铣... 面向多轴铣削加工的铣削力预测,提出了基于瞬时铣削力的球头铣刀铣削力系数辨识方法.首先建立了铣削过程中刀具的瞬时坐标系来准确描述多轴加工中刀具的位置和位姿,在此基础上建立了球头铣刀任意位置和位姿的通用铣削力模型,即建立了铣刀刀刃微元的切削弧长,刀刃微元的切削宽度和瞬时未变形切削厚度的数学模型.然后根据铣削力模型推导了基于瞬时铣削力的铣削力系数辨识模型.最后通过铣削力系数辨识实验和铣削力仿真计算,验证了方法的正确性和可靠性. 展开更多

关键词 多轴铣削加工 铣削力 铣削力系数 系数辨识 建模 仿真

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铝合金6061微尺度铣削的铣削力仿真与实验研究 被引量：8

9

作者 蔡明 巩亚东 +1 位作者 于宁 高奇 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期76-81,共6页

采用有限元仿真和单因素实验相结合的方法,研究了铝合金6061微尺度铣削的铣削力影响因素.建立了刀具和工件的三维模型并对其进行装配和网格划分,通过有限元仿真模拟了铝合金6061材料的微尺度铣削过程,得到了铣削速度和铣削深度对铣削力... 采用有限元仿真和单因素实验相结合的方法,研究了铝合金6061微尺度铣削的铣削力影响因素.建立了刀具和工件的三维模型并对其进行装配和网格划分,通过有限元仿真模拟了铝合金6061材料的微尺度铣削过程,得到了铣削速度和铣削深度对铣削力的影响规律,并进行了单因素实验研究.结果表明:随着主轴转速的不断增大,铣削力先增大后减小,转折点为24 000 r/min;随着铣削深度的不断增大,铣削力先增大后减小再增大,转折点为10μm和12μm;随着进给速度的不断增大,铣削力也不断增大.优选出铝合金6061材料微尺度铣削最优工艺参数组合为:主轴转速48 000 r/min,铣削深度5μm,进给速度20μm/s. 展开更多

关键词 铝合金6061 微尺度铣削 铣削力 有限元仿真 单因素实验 最优工艺参数

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航空薄壁件铣削力有限元分析 被引量：7

10

作者 于金 杨贵武 《机床与液压》 北大核心 2011年第21期136-137,170,共3页

在分析刀具与工件在装配模型中位置关系的基础上,将平行运动载荷与转动载荷同时施加到刀具模型上,建立了刀具次摆线运动的铣削有限元模型。为了减少模拟的时间,使用过渡网格划分技术对模型进行了优化处理。在考虑工件材料性能参数基础上... 在分析刀具与工件在装配模型中位置关系的基础上,将平行运动载荷与转动载荷同时施加到刀具模型上,建立了刀具次摆线运动的铣削有限元模型。为了减少模拟的时间,使用过渡网格划分技术对模型进行了优化处理。在考虑工件材料性能参数基础上,利用有限元平台ABAQUS软件,研究了航空铝合金薄壁件铣削过程中铣削力的变化规律。模拟结果基本符合实际,说明有限元模型是正确的,对后续研究工作有一定的参考意义。 展开更多

关键词 次摆线 铣削力 有限元仿真 航空薄壁件

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汽车模具拐角加工铣削力建模及仿真 被引量：7

11

作者 季思慧 刘献礼 +3 位作者 李茂月 王广越 石垒 丁文彬 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第4期50-58,共9页

针对数控加工汽车模具型腔中的典型特征拐角时,由于刀具切削余量的增加引起刀具振动加大、噪声加剧、铣削力变化明显及刀具与加工表面挤压加大产生振颤,造成刀具刚性不足、使用寿命降低、加工型面表面粗糙度不均等问题.以汽车模具典型... 针对数控加工汽车模具型腔中的典型特征拐角时,由于刀具切削余量的增加引起刀具振动加大、噪声加剧、铣削力变化明显及刀具与加工表面挤压加大产生振颤,造成刀具刚性不足、使用寿命降低、加工型面表面粗糙度不均等问题.以汽车模具典型特征拐角为研究对象,依据任意角度铣削拐角几何关系,采用有限元模拟分析方法,进行铣削力建模及仿真.首先建立任意角度拐角铣削过程平均切削厚度计算模型,然后进行铣削力系数识别试验确定铣削力系数;其次结合铣削厚度公式及铣削力系数,建立平底立铣刀拐角加工过程建立瞬态铣削力数学模型;最后对拐角瞬态铣削力进行仿真预测,并与拐角铣削加工试验结果对比.结果表明,仿真软件能有效预测拐角铣削力,为切削参数优选提供参考和理论支撑. 展开更多

关键词 汽车模具 拐角 铣削力建模 仿真预测

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基于并联机床的2A12铝合金铣削力的实验研究 被引量：6

12

作者 汪通悦 《机床与液压》 北大核心 2007年第3期15-17,共3页

利用B J-042(A)型并联机床,通过多因素回归正交实验,建立了2A12铝合金材料关于切削速度v、每齿进给fz、径向切深ae、轴向切深ap四个切削参数的铣削力经验公式,并进行了单因素试验验证和时域仿真。对其应用条件进行了讨论,为进一步研究... 利用B J-042(A)型并联机床,通过多因素回归正交实验,建立了2A12铝合金材料关于切削速度v、每齿进给fz、径向切深ae、轴向切深ap四个切削参数的铣削力经验公式,并进行了单因素试验验证和时域仿真。对其应用条件进行了讨论,为进一步研究铝合金加工变形及振动提供了可靠的边界条件。 展开更多

关键词 振动 回归正交实验法 铣削力 时域仿真

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基于有限元分析的走刀策略对铝合金薄壁筋铣削仿真工艺研究

13

作者 李博 郭志伟 +4 位作者 朱航 杜宇航 侯玥 刘强 赵晓刚 《工具技术》 北大核心 2024年第2期66-73,共8页

铝合金薄壁筋具有弹载计算机结构件的典型特征,其结构简单但整体刚性差,在加工过程中极易产生加工变形,影响工件的加工精度。为合理选择走刀策略,使用ABAQUS软件对铝合金薄壁筋铣削过程进行有限元仿真建模,分析了不同走刀策略下铣削过... 铝合金薄壁筋具有弹载计算机结构件的典型特征,其结构简单但整体刚性差,在加工过程中极易产生加工变形,影响工件的加工精度。为合理选择走刀策略,使用ABAQUS软件对铝合金薄壁筋铣削过程进行有限元仿真建模,分析了不同走刀策略下铣削过程中的铣削力及工件铣削后的变形情况。同时设计对照试验组进行试切验证,通过三坐标测量仪分别测量了薄壁筋在不同走刀策略下的形变,验证了仿真分析结果的正确性。 展开更多

关键词 铝合金 薄壁筋 铣削力 铣削变形 走刀策略 有限元仿真

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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

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球头铣刀骨铣削力有限元建模与试验验证 被引量：5

15

作者 陈启森 刘宇 石秋香 《工具技术》 2020年第5期12-17,共6页

在骨科手术中,铣削力对骨裂纹和加工表面质量影响较大。由于临床球形骨铣刀结构复杂,目前尚无有效的理论模型预测切削力。通过引入三维有限元模型模拟球形铣刀加工骨材料过程,评估不同加工参数下的铣削力值。搭建骨铣削试验平台模拟临... 在骨科手术中,铣削力对骨裂纹和加工表面质量影响较大。由于临床球形骨铣刀结构复杂,目前尚无有效的理论模型预测切削力。通过引入三维有限元模型模拟球形铣刀加工骨材料过程,评估不同加工参数下的铣削力值。搭建骨铣削试验平台模拟临床操作中的铣削过程,并利用采集到的加工信号分析铣削力。通过试验结果与仿真结果的对比,验证了有限元仿真模型的合理性。该骨铣削有限元模型能够满足不同加工参数下铣削力预测精度的要求,方便指导医生根据不同要求选择合适的加工参数。 展开更多

关键词 球形铣刀 铣削力 皮质骨 有限元仿真 骨铣削

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一种改进的非线性铣削力建模与仿真 被引量：5

16

作者 陈勇 刘雄伟 俞铁岳 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2005年第3期291-294,共4页

综合考虑再生振动效应和刀具偏心模型对动态铣削加工过程的影响,改进并建立具有较高预测精度的非线性圆周铣削力数学模型和铣削加工过程闭环控制系统.通过对比铣削动力学实验数据和计算机仿真结果验证了该模型的有效性和预测能力.

关键词 再生振动 刀具偏心 铣削力 计算机仿真

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航天器X型整体壁板加工变形控制技术研究 被引量：2

17

作者 刘相柱 陈沛 +1 位作者 刘晓 张游 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第2期223-230,共8页

针对航天器X型整体壁板在铣削过程中产生加工变形导致结构尺寸超差的问题,提出一种利用有限元仿真预估零件加工变形程度的方法来优化加工工艺方案。对壁板加工过程中的受力状态进行研究,给出了一种利用铣削轨迹获取各个方向铣削力的方法... 针对航天器X型整体壁板在铣削过程中产生加工变形导致结构尺寸超差的问题,提出一种利用有限元仿真预估零件加工变形程度的方法来优化加工工艺方案。对壁板加工过程中的受力状态进行研究,给出了一种利用铣削轨迹获取各个方向铣削力的方法,并利用铣削力有限元仿真来预估整体壁板的加工变形程度。同时,根据优化后的工艺方案设计了分腔式真空吸附工艺装备。通过实例加工验证了该方法控制铣削变形的有效性。 展开更多

关键词 整体壁板 铣削力 有限元仿真 变形控制

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微细铣削毛刺宽度仿真与试验研究 被引量：5

18

作者 孙秋莲 程祥 +2 位作者 郑光明 田业冰 王飞 《工具技术》 2018年第11期48-52,共5页

作为一种重要的微小型精密零件加工工艺,微细铣削在铣削过程中产生的毛刺严重影响其加工质量及加工效率。为有效减小微细铣削过程中的毛刺尺寸,运用有限元分析软件DEFORM对微细铣削不锈钢材料的关键因素(轴向切深、每齿进给量、主轴转... 作为一种重要的微小型精密零件加工工艺,微细铣削在铣削过程中产生的毛刺严重影响其加工质量及加工效率。为有效减小微细铣削过程中的毛刺尺寸,运用有限元分析软件DEFORM对微细铣削不锈钢材料的关键因素(轴向切深、每齿进给量、主轴转速及径向切深)进行有限元分析,得出了毛刺尺寸最小的优化铣削参数,并通过微细铣削试验验证了有限元分析结果的正确性及合理性,说明有限元仿真可以有效指导铣削试验,从而降低试验成本,提高试验效率。 展开更多

关键词 微细铣削 毛刺 铣削力 有限元仿真

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铝合金7075-T6铣削加工有限元仿真分析 被引量：5

19

作者 周欣 王鹏 杨昆明 《煤矿机械》 北大核心 2018年第9期72-74,共3页

针对薄壁叶片等复杂曲面的制造,铣削过程中刀具的受力稳定性显得尤为重要。分析了立式铣刀加工过程中的影响因素,建立铣削力模型和铣刀动态模型,考虑刀具变形、工件及刀具材料性能,建立了有限元模型。利用Advant Edge FEM有限元分析软... 针对薄壁叶片等复杂曲面的制造,铣削过程中刀具的受力稳定性显得尤为重要。分析了立式铣刀加工过程中的影响因素,建立铣削力模型和铣刀动态模型,考虑刀具变形、工件及刀具材料性能,建立了有限元模型。利用Advant Edge FEM有限元分析软件对铝合金7075-T6材料进行铣削仿真模拟,获得切削力、工件变形、应力应变、铣削温度、刀具变形、切屑等规律。表明切削力有限元模型可行性,有效地预测薄壁件的铣削加工变形。为进一步研究线接触铣削加工的振动分析提供一定的理论基础。 展开更多

关键词 线接触铣削 铣削力 影响因素 有限元仿真

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铣削力建模与仿真 被引量：2

20

作者 张廷贤 刘胜利 屈文然 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1991年第3期73-80,共8页

对螺旋刃周铣铣削力进行了建模,在建模中考虑了切削厚度变化对镜削力影响的指数关系,铣刀偏心对实际切削厚度、切入与切出角、铣削力波动的影响,并提出了用实测镜削力识别铣刀偏心和钝削力系数的方法。仿真的铣削力与铣削试验实测的铣... 对螺旋刃周铣铣削力进行了建模,在建模中考虑了切削厚度变化对镜削力影响的指数关系,铣刀偏心对实际切削厚度、切入与切出角、铣削力波动的影响,并提出了用实测镜削力识别铣刀偏心和钝削力系数的方法。仿真的铣削力与铣削试验实测的铣削力达到非常好的符合。 展开更多

关键词 铣削力 铣削过程 识别 仿真 建模

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