[发明专利]圆周铣削过程中刀具参数的标定方法无效

专利信息
申请号: 200910021126.6 申请日: 2009-02-16
公开(公告)号: CN101549469A 公开(公告)日: 2009-10-07
发明(设计)人: 万敏;张卫红 申请(专利权)人: 西北工业大学
主分类号: B23Q17/09 分类号: B23Q17/09;B23Q15/013
代理公司: 西北工业大学专利中心 代理人: 黄毅新
地址: 710072陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 发明公开了一种圆周铣削过程中切削参数的标定方法,特别是圆周铣削过程中刀具偏心四自由度参数和瞬时铣削力系数标定方法。其特点是将实测瞬时铣削力由笛卡尔坐标系(X-Y-Z)转换到局部坐标系(T-R-Z),然后通过数学推导建立局部坐标系下瞬时铣削力与瞬时未变形切屑厚度的关系,最后通过使用单纯形法实现对铣削力系数与刀具径向偏心标定。本发明通过两次铣削试验即可完成标定,并同时考虑了铣削力系数的尺寸效应以及刀具偏心沿轴线的变化,无需进行大量的铣削试验,将标定瞬时铣削力系数的工作量由18000个迭代步降低到18个迭代步;将标定刀具径向偏心参数φ和τ的工作量由21600个迭代步降低到38个迭代步,提高了工作效率,降低了试验成本。
搜索关键词: 圆周 铣削 过程 刀具 参数 标定 方法
【主权项】:
1、一种刀具瞬时铣削力系数标定方法,其特征在于包括下述步骤:(a)设定立铣刀的半径R、螺旋角β、刀齿数N、刀具安装到主轴后的悬臂长度L;设定标定试验的切削参数:单齿进给量f、轴向切削深度Rz、径向切削深度Rr、刀具主轴转速;Rz≤2mm,Rr=R;工件是长方体块;(b)设定的切削参数,测试铣削力,要求工件被加工面与刀具轴线垂直;表示对应于第i个刀齿切削周期内的第j个采样点的相角,将对应于的瞬时铣削力记为i、j是自然数;(c)在每一采样瞬态,根据坐标变换关系式,将测试得到瞬时铣削力从笛卡尔坐标系(X-Y-Z)转换到局部坐标系(T-R-Z),也就是将转换到局部坐标系下的分量(d)设置r=0,并给定径向偏心参数的初值,即设ρ1(r)=ρ0,]]>λ1(r)=λ0;]]>r表示迭代步;(e)根据ρ1(r)和λ1(r)的值,采用下式标定铣削力系数:[kt,mT,kr,mR,kz,mZ]T=(BTB)-1BTdkT=ekt]]>kR=ekr]]>kZ=ekz]]>其中,Ri(z)=R+ρ1(r)cos[λ1(r)-ztanβ/R-2(i-1)πN]]]>ni是在第i个刀齿周期内的采样点数目,是与对应的刀具切削角度;(g)使用步骤(e)标定得到铣削力系数预测铣削力,并计算与所有采样点对应的预测铣削力与实测铣削力之间偏差的平方和Δ(r);(h)设置r=r+1,并给ρ1(r)和λ1(r)重新赋值,重复步骤(e)和步骤(g),直到Δ(r)达到最小值,当Δ(r)取最小值时,标定得到的铣削力系数以及ρ1(r)和λ1(r)的值为最终的kT,mT,kR,mR,kZ,mZ和ρ1,λ1结果。
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