[发明专利]铝合金材料端铣切削力及切削加工变形模型的构建方法

摘要

本发明公开了一种铝合金材料端铣切削力及切削加工变形模型的构建方法，建立了基于平均切削力的铣削力预测模型，建立了基于斜角切削机理的铣削力预测模型，基于所建立的基于平均切削力的铣削力预测模型和基于斜角切削机理的铣削力预测模型，分别开展单、多齿瞬态铣削力预测并与试验数据进行对比，并建立了铝合金材料铣削加工变形模型，基于实数编码的自适应遗传算法对端铣加工表面平面度误差进行了预测，对研究加工变形机理具有重要的研究意义。

主权项

一种铝合金材料端铣切削力模型的构建方法，其特征在于，所述的铝合金材料端铣切削力模型 的构建方法包括：步骤一、建立基于平均切削力的铣削力预测模型，根据瞬时未变形切屑层厚度与瞬态铣削力的解析关系，建立铣削力求解关键因素—切削力系数关于每齿进给量、轴向切深、切削速度及单边切削宽度四个切削参数的二次多项式模型，其中单边切削宽度表示了端铣切削过程中由于走刀轨迹不同所引起的切入切出角变化，通过开展四因素四水平端铣切削力测量试验，运用最小二乘法对切削力系数模型中系数进行回归，获得切削参数对切削力系数的影响，建立基于平均切削力的铣削力预测模型；步骤二、建立基于斜角切削机理的铣削力预测模型，针对斜角切削中切削力与切削参数的关系开展解析计算，基于铸铝合金Johnson‑Cook材料本构模型，运用有限元仿真方法对剪切角切削基本量进行预测求解，计算得到铣削力预测模型中的切削力系数，建立基于斜角切削机理的铣削力预测模型；步骤三、基于所建立的基于平均切削力的铣削力预测模型和基于斜角切削机理的铣削力预测模型，分别开展单、多齿瞬态铣削力预测并与试验数据进行对比，结合模型建立过程进行切削力误差原因分析。