整体叶轮五轴侧铣加工的铣削力预测模型研究

简介

为了对整体叶轮等复杂曲面的半精或精加工过程进行仿真和铣削力预测，提出了采用锥度球头铣刀五轴侧铣加工叶片型面的刀轴运动和铣削力计算模型。将锥度球头铣刀沿刀轴方向分解成一定数量的微元，为每个微元创建独立的进给坐标系，并将各微元的总进给速度朝垂直刀轴和平行刀轴等两个方向进行分解，进而得到水平和垂直方向的进给量，由此精确建立微元的总切屑厚度模型。通过斜角切削的正交实验计算相应的摩擦角、剪切应力和剪切角等参数，得到各微元被作用的铣削力，即可预测刀具和工件接触的总铣削力。仿真计算和实验结果对比表明：所建立的铣削力预测模型仿真计算结果与实测一致性好，基本符合实际加工规律。