[发明专利]一种普通立铣刀圆弧段切削力系数辨识方法

摘要

本发明公开了一种普通立铣刀圆弧段切削力系数辨识方法，属于机械机加工技术领域。所述方法包括建立加工坐标系，对于选定的普通立铣刀，在不同加工参数的组合下进行不少于5组槽铣实验，分别记录下每组槽铣实验得到的三向平均铣削力，将实验数据带入给定算式求解出六项切削力系数的表达式，从而完成整个系数辨识过程。本发明采用以局部半径为变量的多项式来构建切削力系数表达式，准确描述铣刀圆弧段切削力系数随轴向高度不断变化的特性，对于实现铣削力预测和加工仿真具有重要意义。本发明适用于球头铣刀、圆鼻铣刀圆弧段的切削力系数辨识。

主权项

一种普通立铣刀圆弧段切削力系数辨识方法，其特征在于该方法包括如下步骤：1)选定普通立铣刀的刀具半径R0、圆角半径r、刀齿数Nf和螺旋角β，确定工件材料，设定加工坐标系O‑XYZ，其中原点O位于刀尖点，X轴对应刀具进给方向，Z轴沿着刀轴矢量竖直向上，Y轴根据右手定则确定，在不同主轴转速n、轴向切削深度ap、每齿进给量ft的加工参数组合下进行M组槽铣实验，并且M≥5，记录每组槽铣实验得到的沿三个坐标轴方向的平均铣削力和其中m＝1,2,…,M；2)根据下式计算出15个过渡参数K1,K2,…,K15：将此方程简写为其中，[a]是一个常数矩阵，i＝0,1,2,3；然后，利用计算出的15个过渡参数，得到六个切削力系数的表达式：Ktc=K1+K2(R(z))+K3(R(z))2+K4(R(z))3Krc=K5+K6(R(z))+K7(R(z))2+K8(R(z))3Kac=K9+K10(R(z))+K11(R(z))2+K12(R(z))3Kte=K13Kre=K14Kae=K15]]>其中，Ktc、Krc、Kac为三个剪切力系数，Kte、Kre、Kae为三个犁切力系数，R(z)为刀具圆弧段沿Z轴方向高度为z时的局部半径，表示为：