滚珠丝杠硬旋铣加工未变形切屑建模及切削力研究

简介

滚珠丝杠硬旋铣加工过程中切削力具有复杂时变特性,目前尚未获得切削力的精确模型,给硬旋铣工艺参数优化及刀具结构精准设计带来了困难。基于旋风铣加工的运动规律,利用数字化建模方法,建立了未变形切屑的精确三维模型。通过切片处理获取未变形切屑各瞬时截面,研究了未变形切屑瞬时厚度、未变形切屑横截面积及刀-屑接触长度的变化规律。选取8个未变形切屑截面建立数值仿真模型,利用Advantedge软件分析得到对应的切削力,并拟合出硬旋铣加工单刃全周期的切削力的时变曲线。最后通过硬旋铣加工试验,验证数值仿真。研究表明,硬旋铣加工过程中,切削力曲线呈先增大后减小,在刀-屑接触长度最长时切削力数值达到最大。