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摘要
传统铣削稳定性预报大多仅针对切削宽度恒定的定工况,其结果并不适用于在切宽具有时变特征的变工况下指导选取无颤振铣削工艺参数。为此,以再生型铣削颤振机理为理论基础,通过推导基于时变径向切削宽度的刀齿切入/切出角,并综合考虑切削过程阻尼与刀尖点动力学行为非对称性,构建变工况两自由度铣削动力学模型;进而,在由转速、轴向切深、径向切宽所创成的变工况3维空间内,借助时域全离散方法对动力学模型稳定性进行判定,并绘制3维稳定性叶瓣曲面,从而形成一套针对变工况的3维铣削稳定性预报方法体系。以某型立式加工中心为平台,通过实施典型变工况铣削实验,对所提3维稳定性预报方法进行验证。数据对比分析表明,所提方法能较准确地预报变工况下稳定极限铣削工艺参数,与实测数据相比,其最大相对误差为5.9%。以该预报结果作为边界约束条件,有利于实现面向最大金属去除率的铣削工艺参数优化。
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单位石油大学机电工程学院; 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所; 四川普什宁江机床有限公司
