[发明专利]一种大型盘铣刀平面铣削的柔性加工表面误差的预测方法

摘要

本发明公开了一种大型盘铣刀平面铣削的柔性加工表面误差的预测方法，涉及加工表面误差的预测领域，包括以下步骤：建立单步分析标准有限元模型并提取分析文件，建立主循环分析步，获得柔性主循环切削力集合的节点位置和初始值，初始化柔性主循环有限元分析模型文件，确定子循环切削位置处的瞬时切削力，更新子循环有限元分析模型文件，有限元分析，柔性加工误差计算，判断柔性误差计算的子循环是否收敛，判断切削过程是否结束，表面加工误差点云处理，获得表面加工误差云图。该方法可以实现对大型盘铣刀加工后的全表面柔性加工误差形貌的仿真，更加全面的研究大型盘铣刀平面铣削加工误差形成机理，为加工过程的设计和控制策略开发提供了先决条件。

主权项

1.一种大型盘铣刀平面铣削的柔性加工表面误差的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤100，建立单步分析标准有限元模型并提取分析文件，建立切削力物理模型及切削刃轨迹运动模型，进入步骤200；步骤200，建立主循环分析步，确定采样i时刻柔性主循环切削力集合的节点位置和初始值，进入步骤300；步骤300，初始化i时刻柔性主循环有限元分析模型，将i时刻的铣削力及相应的铣削位置写入标准有限元模型分析文件，更新标准有限元模型分析文件，获得第i次主循环步的有限元分析文件，进入步骤400；步骤400，柔性子循环切削力加载，建立i时刻第j次子循环工件各切削位置处的节点位置映射，并计算各切削节点上的初始切削力Fj-1，更新i时刻第j次子循环有限元分析模型文件，进入步骤500；步骤500，有限元分析，导入i时刻第j次子循环分析步的有限元分析文件至有限元计算软件，计算各切削位置处的加工变形量，获得切削位置i处的加工变形，进入步骤600；步骤600，柔性加工误差计算，提取步骤500有限元分析计算得到的加工变形量，获得切削位置i处的加工残留误差；根据新的加工去除量，计算新的切削力Fj，进入步骤700；步骤700，子循环结束调节，判断柔性误差计算的子循环是否收敛，当子循环计算的铣削力与子循环初始铣削力的变动量小于等于ε时，子循环收敛，进入步骤800；当子循环计算的铣削力与子循环初始铣削力的变动量大于ε时，子循环未收敛，确定新的铣削力，跳转至步骤400；步骤800，主循环结束条件，判断切削过程是否结束，当分析步次数达到总切削时间域内最后节点时，主循环分析过程结束；否则，跳转至步骤200；步骤900，表面加工误差点云处理，将所有循环结束后获得的各切削位置处的加工残留误差集合转换为工件表面加工误差点云，通过点云后处理，获得表面加工误差云图。