第4期 2017年4月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)04014404
D0I:10. 13462/j. cnki. mmtamt.2017.04.037
型腔拐角铣削加工参数优化与研究
阮晓光，赵成，蔡安江，张健
710055）
（西安建筑科技大学机电学院，西安
No.4 Apr.2017
摘要：在铣削模具型腔拐角时，拐角处铣削力突变是影响加工质量的重要原固。通过分析刀刃切削轨逆，提出了一种基于单刃等面积切削模型的铣削力参数优化方法。首先根据实际工况下刀刃轨迹路线，计算和分析了拐角处接触角辟时变化情况，得到单刃等切削面积参数数学模型；然后送用有限元分析软件DEFORM对工件进行动态加工模拟，仿真结果表明：切削力能随着铣削路径实时变化，
中进行验证，结果显示优化模型使拐角更加光滑，达到了平稳过渡，为型腔拐角铣削加工工艺参数优化及仿真分析等方面的研究提供了理论依据。
关键词：刀刃真实轨速；接触角；单刃等面积切削；铣削力
中图分类号：TH161;TG501.2
文献标识码：A
Optimization and Research of Corner Milling on Milling Parameters
RUAN Xiao-guang,ZHAO Cheng, CAI An-jiang,ZHANG Jian
eoa ea oaeaaeea o 710055,China）
Abstract : The abrupt change of milling force is an important cause of the machining quality in milling die cavity corner. Based on the analysis of the cutting track, a method for optimizing the milling force parame-ters based on the single edge and other area cutting model is presented. According to the actual conditions of the blade line trajectory , the calculation and analysis of corner contact angle of instantaneous changes, single edge cutting area parameter mathematical model; then using finite element analysis software DEFORM, the dynamic simulation of machining workpiece, the simulation results show that the cutting force can change with the real time milling path, compared with the traditional method of the model parameters set can effec-tively reduce the cutting force at the corner of 50. 20% and 36. 52% . And tested in VERICUT, the result shows that the optimization model of the corner more smooth, achieve a smooth transition, for carrying out cavity corner milling process parameters optimization and simulation analysis of the research provide theoreti-cal basis.
Key words; real tooth trajectory ; contact angle ;single edge cutting;milling force
0引言
模具工业广泛的应用于汽车、家电、航天航空等领域，模具通常使用硬度较高的材料，其结构复杂，技术精度要求高，但模具型腔结构复杂，内部有着各种不规则和多样化的尖角、圆角等大小角度不司的过渡连接，在拐角铣前过程中，拐角处的切削力突变会造成机床振动和力具磨损、折断、欠切、过切等问题，因此以拐角处铣削力为优化目标进行参数优化研究具有很重要的意义")。国内外学者对型腔拐角切削力优化进行大量的研究[23]。陶建明(4]基于特殊基函数的可调形三次
三角插值样条曲线，实现了拐角处进给速度的平滑过渡。胡幕3]提出了S曲线加减速速度控制新方法的，从而实现路径段之间进给速度的衔接。安鲁陵‘设计的腔拐角处的精加工力轨生成算法减小了切削力的变化幅度和方向突变。Fussel等()基于铣削力数学模型并引人相应的约束模型，在一定程度上优化了进给速度。TotfiSai分析了拐角处刀具刀刃路径，从刀刃的轨迹上算出拐角处切削厚度，以此为依据优化进给速度。但在数控控制方面优化存在着对机床硬件要求高及不能优化加工工艺等约束；力具轨迹方面只对轨迹优化，在节省时间及切削力方面有所欠缺。
收稿日期：20160723;修回日期：20160907
作者筒介：际晓光(1972一），男，陕西泾阳人，西安建筑科技大学副教投，研究方向为先进制造技术及其应用、数控加工技术与CAD/CAM集成、现
代制造技术与CAD/CAPP/CAM集成，（E-mail)rxgly@126.com；通讯作者：赵成(1990一），男，石家主人，西安建筑科技大学碳士研究生，研究方向为数控加工技术与CAD/CAM集成，（Email)916099656@qq.com。
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