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不等前角变螺旋圆弧立铣刀瞬时铣削力建模与系数标定方法
1
作者
齐书韬
李佳奇
+2 位作者
郑书材
徐金亭
孙玉文
《中国机械工程》
北大核心
2025年第4期681-687,696,共8页
不等前角变螺旋立铣刀可有效抑制加工颤振,提高加工表面质量,并可有效降低刀具崩刃风险,然而,因各齿刀刃几何参数各异,现有模型已难以实现其切削力的准确预测,为此,提出了不等前角变螺旋圆弧立铣刀的切削力精确建模与系数标定新方法。...
不等前角变螺旋立铣刀可有效抑制加工颤振,提高加工表面质量,并可有效降低刀具崩刃风险,然而,因各齿刀刃几何参数各异,现有模型已难以实现其切削力的准确预测,为此,提出了不等前角变螺旋圆弧立铣刀的切削力精确建模与系数标定新方法。给出了变螺旋圆弧立铣刀切削刃的几何及位置关系表达式,建立了考虑刀具跳动和各齿刃形变化的瞬时未变形切屑厚度计算模型和微元切削力预测模型;提出了切削力系数与跳动参数并行标定的非线性优化方法,并基于线性最小二乘法及斜角切削理论给出了模型参数初值的高效求解算法。实验结果表明,切削力预测的幅值与波形与实测结果具有很好的一致性,预测误差在15%以内,验证了所提方法的有效性。
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关键词
不等前角
变螺旋铣刀
侧铣
铣削力
切削力系数辨识
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职称材料
基于力瓣面积最大原则的变螺旋铣削力模型标定方法
2
作者
王杰
尹书强
+2 位作者
陈圣然
张芷甄
姜尚磊
《工具技术》
北大核心
2025年第6期55-60,共6页
变螺旋角刀具有良好的铣削抑振性能,对其铣削力模型进行准确标定是实现变螺旋铣削力、加工稳定性精确预报等工作的基础。针对标定过程中仿真力与实验力的相位同步问题,提出一种基于单刃啮合力瓣面积最大原则的相位同步策略。该策略根据...
变螺旋角刀具有良好的铣削抑振性能,对其铣削力模型进行准确标定是实现变螺旋铣削力、加工稳定性精确预报等工作的基础。针对标定过程中仿真力与实验力的相位同步问题,提出一种基于单刃啮合力瓣面积最大原则的相位同步策略。该策略根据变螺旋角铣刀几何构型及时域内单刃铣削特征,通过在特定时间段内寻找最大力瓣面积实现实验力与仿真力相位同步,然后基于遗传算法对未知参数进行逆辨识,最终实现力系数和跳动参数的同步标定。所提方法的可靠性通过侧铣实验得到验证,采用标定的力系数和跳动参数预报的变螺旋铣削力获得与实测力高度吻合的逼近结果。
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关键词
变
螺旋
角
铣刀
力系数
跳动
标定
相位同步
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职称材料
题名
不等前角变螺旋圆弧立铣刀瞬时铣削力建模与系数标定方法
1
作者
齐书韬
李佳奇
郑书材
徐金亭
孙玉文
机构
大连理工大学机械工程学院
出处
《中国机械工程》
北大核心
2025年第4期681-687,696,共8页
基金
国家自然科学基金(U22A20202)。
文摘
不等前角变螺旋立铣刀可有效抑制加工颤振,提高加工表面质量,并可有效降低刀具崩刃风险,然而,因各齿刀刃几何参数各异,现有模型已难以实现其切削力的准确预测,为此,提出了不等前角变螺旋圆弧立铣刀的切削力精确建模与系数标定新方法。给出了变螺旋圆弧立铣刀切削刃的几何及位置关系表达式,建立了考虑刀具跳动和各齿刃形变化的瞬时未变形切屑厚度计算模型和微元切削力预测模型;提出了切削力系数与跳动参数并行标定的非线性优化方法,并基于线性最小二乘法及斜角切削理论给出了模型参数初值的高效求解算法。实验结果表明,切削力预测的幅值与波形与实测结果具有很好的一致性,预测误差在15%以内,验证了所提方法的有效性。
关键词
不等前角
变螺旋铣刀
侧铣
铣削力
切削力系数辨识
Keywords
unequal rake angle
variable helix end mill
flank milling
milling force
cutting force coefficient identification
分类号
TH161 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于力瓣面积最大原则的变螺旋铣削力模型标定方法
2
作者
王杰
尹书强
陈圣然
张芷甄
姜尚磊
机构
大连交通大学机械工程学院
科德数控股份有限公司
出处
《工具技术》
北大核心
2025年第6期55-60,共6页
基金
国家自然科学基金(52205450)
辽宁省自然科学基金(2024MS167)
+1 种基金
中国博士后科学基金(2023M740459)
辽宁省教育厅科学研究项目(LJ212410150050)。
文摘
变螺旋角刀具有良好的铣削抑振性能,对其铣削力模型进行准确标定是实现变螺旋铣削力、加工稳定性精确预报等工作的基础。针对标定过程中仿真力与实验力的相位同步问题,提出一种基于单刃啮合力瓣面积最大原则的相位同步策略。该策略根据变螺旋角铣刀几何构型及时域内单刃铣削特征,通过在特定时间段内寻找最大力瓣面积实现实验力与仿真力相位同步,然后基于遗传算法对未知参数进行逆辨识,最终实现力系数和跳动参数的同步标定。所提方法的可靠性通过侧铣实验得到验证,采用标定的力系数和跳动参数预报的变螺旋铣削力获得与实测力高度吻合的逼近结果。
关键词
变
螺旋
角
铣刀
力系数
跳动
标定
相位同步
Keywords
variable-helix cutter
force coefficient
run out
calibration
phase synchronization
分类号
TG54 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
TH12 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
不等前角变螺旋圆弧立铣刀瞬时铣削力建模与系数标定方法
齐书韬
李佳奇
郑书材
徐金亭
孙玉文
《中国机械工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于力瓣面积最大原则的变螺旋铣削力模型标定方法
王杰
尹书强
陈圣然
张芷甄
姜尚磊
《工具技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
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