本文關(guān)鍵詞：基于銑削力預(yù)測(cè)的模具拐角加工誤差補(bǔ)償研究

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【摘要】：形狀復(fù)雜、表面精度要求高是汽車覆蓋件模具產(chǎn)品的主要特點(diǎn)，型腔拐角作為模具的典型特征之一，加工時(shí)由于徑向切削深度以及接觸角的變化使得銑削載荷突變，且由于汽車覆蓋件模具材料多為模具鋼，，其強(qiáng)度硬度較高，造成了加工過程中刀具系統(tǒng)變形明顯，這些都嚴(yán)重影響了汽車覆蓋件模具的加工表面精度。 本文采用圓角銑刀進(jìn)行型腔拐角加工，圓角銑刀相對(duì)于點(diǎn)接觸窄行加工的球頭銑刀在加工拐角時(shí)會(huì)獲得更高的加工表面精度。針對(duì)模具型腔拐角加工尺寸精度低這一問題，詳細(xì)描述了拐角加工過程中刀具-工件的幾何關(guān)系，建立了拐角銑削加工銑削力預(yù)測(cè)模型，基于銑削力預(yù)測(cè)模型對(duì)銑削力引起的刀具系統(tǒng)變形進(jìn)行分析，建立了加工表面誤差模型并對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償以達(dá)到提高表面精度的目的。 通過分析拐角加工過程中刀具-工件的幾何位置關(guān)系，提出拐角加工過程中接觸角度、刀具-工件接觸區(qū)域以及基于切削刃真實(shí)軌跡的瞬時(shí)切屑厚度的數(shù)學(xué)表達(dá)式，將基于切削刃真實(shí)軌跡的瞬時(shí)切屑厚度模型與經(jīng)典的瞬時(shí)切屑厚度模型對(duì)比，驗(yàn)證本文所提出的瞬時(shí)切屑厚度模型的精確性。 采用Altintas的瞬時(shí)剛性力模型并針對(duì)拐角特點(diǎn)建立各坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換矩陣從而得到銑削力的理論模型，借助于Matlab軟件實(shí)現(xiàn)銑削力仿真，并完成拐角銑削實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比分析驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。 拐角加工過程中，由銑削力引起的刀具系統(tǒng)的彎曲變形是影響加工表面精度的主要因素。分析銑削過程中圓角銑刀的變形，采用等效懸臂梁法與有限元分析結(jié)合的方法建立變形模型，并分析刀具變形對(duì)接觸角度和瞬時(shí)切屑厚度的反饋?zhàn)饔�，建立了柔性銑削力模型�?對(duì)拐角加工過程誤差進(jìn)行分析，根據(jù)所建立的刀具系統(tǒng)變形模型，建立拐角加工過程中的表面誤差模型，提出離線誤差補(bǔ)償算法。利用迭代運(yùn)算對(duì)每一個(gè)刀位點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，通過仿真和實(shí)驗(yàn)對(duì)補(bǔ)償前后表面進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證補(bǔ)償算法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG54

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1181525