【机械类毕业论文中英文对照文献翻译】五轴铣削加工的建模和仿真
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外文翻译专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 孔湘成 班 级 B机制077 学 号 0710101703 指 导 教 师 赵海涛 外文资料名称: Modeling and simulation of 5-axis milling processes (用外文写)外文资料出处: CIRP Annals - Manufacturing Technology 58 (2009) 347350 附 件: 1.外文资料翻译译文 2.外文原文 指导教师评语: 签名: 年 月 日- 15 - 五轴铣削加工的建模和仿真E. Budak (2)*, E. Ozturk, L.T. Tunc 孔湘成译摘 要:五轴加工广泛用于加工复杂的表面。产品的质量和生产率因为高成本的机床和相关零件而显得极其重要。过程模型可用于选择适当的工艺参数。尽管有很多关于铣削过程模型的研究,有关五轴铣床的却不多。文章介绍了五轴铣削过程模型的几何结构、切削力和稳定性。同时展示了模型在重要参数选择上的应用。一个完整的五轴加工循环可以使用一种为提取几何参数而开发的使用方法来实现。 2009 CIRP摘要:五轴铣床广泛应用于复杂表便的加工。机床刀具和部件的高成本使产品的质量和生产率显得尤为重要。过程工艺模型可以用来选择适当的工艺参数。尽管有很多关于铣床过程模型的研究,其中有关五轴铣床的却不多。本文介绍了五轴铣床的几何模型,切削力模型和稳定性模型。同时论证了模型在重要参数选择中的应用。使用一种为提取切削几何而开发的使用函数来模拟一个完整的五轴循环。关键词:铣床 力 稳定性 关键词:铣削 力 稳定性1.简介由于其能够加工复杂曲面的特性,五轴铣削已经成为一种应用广泛的加工过程。多数情况下,这些应用由于机床的高成本而需要较高的生产力。五轴铣削的生产力和加工质量可通过使用过程模型来提高。然而,与其他加工不同,五轴铣削只能进行有限的建模。本文的目的是展示在五轴铣削工艺参数的选择来提高使用过程建模与仿真的工作效率。 Altintas和Engin1曾用于模拟一般铣刀的端面,并用于三轴铣削甚至五轴铣削的切削力和稳定性计算。但是,额外自由度的存在,五轴铣削的所有流程模型所需要的工具部分参与边界都更为复杂。五轴铣削中参与约束的计算主要通过非计划分析方法来完成。例如,Larue和Altintas 2使用ACIS3实体建模环境,以确定侧翼区的铣削力仿真。金等人。4确定了参与区域使用Z-映射。Ozturk和Budak 5 。另一方面,确定了参与地区分析能力,并模拟了切削力和刀具变形。 颤振是在5轴加工的主要限制之一。虽然铣削颤振稳定性已被广泛研究 解析6-8和模拟9,这已是非常有限 为球头铣削和5轴车铣加工。Altintas等人。10 延长了分析加工机械模型稳定性Ozturk和Budak铣削而11、12包括效果的领导和倾斜角度,多用简单的方法。 力和稳定性均可使用模型规划分析。在计划阶段,更好的工艺参数采用模拟。然而,在五轴加工过程中,参数刀具路径在不断变化。在这项研究中,这些参数使用程序得到了13提取铣削理念的刀位等的数据。当所有CAD / CAM软件提供了CL的文件,这个方法给出了实际方法模型整合的CAD / CAM系统。在下一部分,五轴铣削的几何机构和力模型都作了简要介绍。同样展示了模型在引导和倾角选择上的应用。为颤振稳定性分析中五轴加工、单多频的解决方案进行了总结和用于一代的稳定性图解。最后一节,提出了模拟的五轴加工循环,说明案例。2. 几何和力模型过程 比传统铣操作,五轴加工由于额外自由度而使几何结构更复杂。在本节中,五轴加工了几何作了简要介绍。较为详细的分析,可以发现,在文献5。二坐标系统可以在模拟五轴加工过程。主持一个固定的坐标系统在机床。tc由刀轴和两条相互垂直的横向斧(x)和(y)。FCNconsists F、进给的表面法线,N和十字进给、C、方向(图1)。领先的旋转角度的刀轴crossfeed轴,而倾角是绕轴就进给的表面法线方向。领导和倾斜角度机械togetherwith磨几何、切削深度、决定跨过订婚地区之间的刀具、工件。在图1,约定地区开始变化wst)和出口角沿wex刀轴是提出了一种代表案例。 刀具分为微分切割的元素确定不同接触边界(图1)。参与模型5用来确定切割元素。微分切削力等的径向、环和轴向方向如图。2是根据当地的芯片,宽度及厚度和当地切削力系数。当地的芯片厚度和切削力系数沿切割长笛变量根据浸泡角度w与z坐标图3中呈现的。图1.进刀区域,开始和推出角度图2.几何和微分切削力等工具图3.晶片厚度和力系数变化切削力等进行了计算,功率和转矩通过整合参与部分内部力量差的地区。工具利用挠度计算的结构特点在地表刀具和力量产生分5。2.1力模型结果模型进行了验证的力量有70多个切削试验5。力模型可用于领先的选择以及倾斜角度。领导和倾斜的影响最大的角度对横向切削力、Fmax xy,是一个具有代表性的仿真following-cut案例,如图4。在切削深度和步骤都将5毫米,进给量0.05毫米/牙齿,主轴转速与cross-feed速度是1000元方向是否定5使用直径12M,30度螺旋角和8度分前角的双槽球型铣刀.工件材料是常用在航天工业的Ti6Al4V。三种不同的领导和倾斜组合选择图。4、仿真,验证了切削试验。相比较,调查Fmax xy了模拟,如图4。测量的变化和模拟切削力等在x,y和z方向的工具的一次旋转了图5为数据点2。代表全曲线的仿真结果而曲线标示实验测量。这是看出模型的预测,两者吻合较好测量。预测误差分布的考试表现在图5。图4.利用实测切削力等图5.力量和预测误差分布图6.阀瓣上的动态力量元素l3. 稳定性模型稳定性模型、变化的投入和切割条件是考虑到把工具融入到阀瓣元素与厚度的Dz(图6)。动态切削力等在x,y和z方向角参考的影碟机观看钨浸金属元素计算方式如下:()()() =() (1)在达高度的阀瓣元素在表面正常吗方向,提单(w)是激光强化阀瓣的定向系数矩阵8参考浸泡角度动态d .位移可表示为向量之间的差异当前时刻的位移和一颗齿的期前(图7): = (2)在t是齿型期。作为参考浸泡角度依赖于时间,提单(w)是一个时变周期定向系数矩阵。它可以表示为傅立叶级数扩张如下8:, (3)根据傅里叶级数展开的定向系数稳定,有两处不同,制定方法8。在单纵模办法只能定向系数的平均利用矩阵而单频定向系数矩阵在超过一个周期内解决。3.1单纵模解决方案在单纵模解、动力位移向量假定由只有颤振频率风险投资进行支持。那时,可以被定义为从传递函数的结构和切削力等11: (4)Fx(t), Fy(t), Fz(t)是完全的动态切削力量和G传递函数在tc。如果式(1),是写在formdisc元素和总结式。(4)用来替换动力位移向量,下面的特征值问题进行: (5) 由于光盘的元素数量,包括在分析不知道,获得稳定图使用迭代程序12。在3-axis平结束铣削出发,研究表明,单纵模解决方案提供了一个良好的结果除低径向浸泡就工具直径。然而,对于低径向浸、稳定图被证明是受影响多14。图7.动态芯片的厚度3.2多频解决方案在多高阶的条件是解决方案,包括定向系数的表示。多种频率的加法和减法的颤振频率和通过频率谐波的牙齿。在这种情况下,动力位移矢量在用TCS从传递函数的G和总量动态切削力等(15): (6)为解决方案,单纵模进行式。(1)是总结,并排的所有阀瓣元素和情绪智商。(6)用来替换动力位移向量。由此产生的特征值问题既取决于颤振和牙齿通过频率与单纵模的解决方案。数值多频率的解决方案获得稳定图12了。五轴研磨精加工业务,尤其用于在哪里径向深度,即,跨过较低。因此,我们盼望能够看到重要的多的稳定性影响图的基础上在观察到的平端铣削14。然而,受其影响铅和倾斜角度和机械磨几何、这些情感因素被禁止在五轴加工。这是由于这样的事实的比例非切割到剪切时间在五轴加工较高就平端加工。这是体现在12定向系数的比较平端铣削和机械加工。3.3影响机床运动学配置如果两个正交方向传递函数并不相等,进给方向可能会影响颤动稳定性。机床配置使旋转运动在道具面,导程和倾斜角度不影响进给方向。然而,如果旋转轴在桌子上的一面,进给向量就一个惯性坐标系(如下。MCS)可能会依赖于领导和倾斜角度(图8a)。这些情况下,传递函数测量必须导向考虑进给方向。测得的方向传递函数H(iwc)由导程和倾斜角度决定的TG矩阵来执行,其FCN方向由MCS12决定: (7)3.4. 稳定性理论模型计算结果结果的稳定性模型情况提出了一种用于工件材料AISI 1050钢槽使用20毫米直径磨机械。在模态测量数据的工具提示表1规定的数值。首先,领先的影响以及倾斜角度绝对稳定限制使用单纵模方法体现在图8b。3导程和倾角组合试验确定也暴露绝对稳定范围。为导程和倾斜的结合:(158,158)、稳定性图解使用单纵模和多频率的方法产生。研究发现,所测得的颤振频率低于预期的。这可能是由于这样的事实:最灵活的方式是表1给出了测量主轴模式,但在空转的情况,切割时主轴的模态频率可能会移动。基于这种观察,静态测量频率在仿真被修改以配合预测结果。仿真分析方法没有被修改模态数据与单纵模方法(hk0)、修改语气数据与单纵模方法),hk0_mod多频晶体方法与谐波(hk1_mod)一个了如图9所示。我们可以发现达成更好的模拟稳定图实验结果改性后模态数据使用。此外,观察到利用高次谐波产生的没有改变模拟稳定图。调整模态数据,atime-domainmodel运行12在几个主轴的速度和给出了相应的稳定性限制在图9。用功率谱的模拟位移来判定系统的稳定性。频率范围和时间范围得到的结果之间有一些由程序离散化造成的差异。在稳定的点(a)和不稳定的点(B),由时域模型预测的道具功率谱在图9中表示出来。图8.导程、倾斜的角度对进给方向和稳定性的影响4.过程仿真为模拟、切割几何和条件必须被人知道的一般来说,尽管他们的变化,一直在五轴加工周期。研制出了一种实用的方法13,是作了简介绍这里描述这些参数识别,以模拟完整的周期。4.1识别切割条件参数,如下。切削深度,走、铅和倾斜角度分析13表面尖端。最后,过程模型用于模拟在一定会让人觉得模棱两可刀具路径处。在每个工具切削深度的本地切削通过下定决心有关点在连续的刀具轨迹,如图10。参考文件产生实习得到表面的信息化,运用了08年领导和倾斜的角度对刀具路径。设计表面信息被用于在计算领导和倾斜角度的传球,并未完成。摘要为了应用该方法13非棱几何学(图10b),粗糙的工件STL格式信息的渠道和获得从CAD软件。在图10、分P1,P2和P3代表相应的方面,在指定的粗糙表面CL点。切学深度是P4与P5之间的距离。P5是原料表面和穿过P4的线的交点并与原料表面法线(n)是一致的。通过解析几何参数的计算从CL文件的过程模型用于模拟中五轴循环。图9.稳定图(15、-15)的组合图10.提取的切削深度图11.工具轨迹模式和工件几何形状图12.切削深度,台阶等计算图13岁.Fmaxxy的变化和计划进给量4.2加工的压缩机盘铣削加工过程的压气机叶片列图。11是用分析已有的方法13。工艺参数鉴定出CL文件和用于力模拟、与进给调度。工件材料是Ti6Al4V。在粗略、未完成周期20和16毫米直径的机械工厂采用进给率为0.16和0.12毫米/牙齿,分别。领先并倾斜角度是108和108。裁断深度的变化规律,为粗跨过经过的每一个方面给出了一根图12。分析计算进行了验证CAD软件的样本数据在5点。未完成工序中,在每个切割步骤接近200点时被模拟为每5个CL点。几何参数的计算完全叶片以140 s而力模拟一个切割步骤沿着叶片需要160接一个220千兆赫双核心的电脑。此外,进给的调整,以保持Fmax xy几乎恒定的在跨过是2毫米。模拟(sim)和测量经验。)Fmax xy两计划(舒马赫)和常数(缺点。)饲料情况下列图。13岁。节省时间,25%的拓扑结构采用进给调度。5.结论使用过程模型能够提高五轴加工操作的生产效率和品质。在本文中,介绍了为五轴铣削设计的切削力和震荡稳定性模型它们在进程参数中的作用也在实例中得到证明。结果表明,我公司的文件可提取模拟五轴循环所需参数。使用这种方法,铣削力在这个周期可以模拟,并对进给量可以预定缩短周期时间在刀片机械上列出了例子。该方法能很容易地结合CAD / CAM软件的五轴加工仿真操作。 参考1 Altintas Y, Engin S (2001) Generalized Modeling of Mechanics and Dynamics of Milling Cutters. Annals of the CIRP 50(1):2530.2 Larue A, Altintas Y (2005) Simulation of Flank Milling Processes. International Journal of Machine Tools and Manufacture 45:549559.3 http:/www.spatial.com/components/acis.4 Kim GM, Kim BH, Chu CN (2003) Estimation of Cutter Deflection and FormError in Ball-end Milling Processes. International Journal of Machine Tools and Manufacture 43:917924.5 Ozturk E, Budak E (2007) Modeling of 5-axis Milling Processes. MachiningScience and Technology 11(3):287311.6 Tlusty J, Polacek M (1963) The Stability of Machine Tools against Self-excited Vibrations in Machining. ASME International Research in Production Engineering 465474.7 Minis I, Yanushevsky T, Tembo R, Hocken R (1990) Analysis of Linear andNonlinear Chatter in Milling. Annals of the CIRP 39:459462.8 Altintas Y, Budak E (1995) Analytical Prediction of Stability Lobes in Milling. Annals of the CIRP 44(1):357362.9 Smith S, Tlusty J (1993) Efficient Simulation Programs for Chatter in Milling. Annals of the CIRP 42(1):463466.10 Altintas Y, Shamoto E, Lee P, Budak E (1999) Analytical Prediction of Stability Lobes in Ball-end Milling. Transactions of the ASME Journal of ManufacturingScience and Engineering 121(4):586592.11 Ozturk E, Ozlu E, Budak E (2007) Modeling Dynamics and Stability of 5-axisMilling Processes. Proceedings of 10th CIRP Workshop on Modeling of MachiningOperations, Calabria, Italy, 469476.12 Ozturk E, Budak E (2008) Chatter Stability of 5-axis Milling Using Multifrequency Solution. Proceedings of 3rd CIRP International Conference HighPerformance Cutting, vol. 1, Dublin, Ireland, 429444.13 Tunc LT, Budak E (2008) Extraction of Milling Conditions from CAM Data for Process Simulation. International Journal of Advanced Machining Technology . 10.1007/s00170-008-1735-7.14 Davies MA, Pratt JR, Dutterer BS, Burns TJ (2000) The Stability of Low Radial Immersion Milling. Annals of the CIRP 49(1):3740.15 Budak E, Altintas Y (1998) Analytical Prediction of Chatter Stability in Milling.Part I. General Formulation; Part II. Application of the General Formulation to Common Milling Systems. Transactions of the ASME 120:2236. 外文翻译专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 孔湘成 班 级 B机制077 学 号 0710101703 指 导 教 师 赵海涛 外文资料名称: Modeling and simulation of 5-axis milling processes (用外文写)外文资料出处: CIRP Annals - Manufacturing Technology 58 (2009) 347350 附 件: 1.外文资料翻译译文 2.外文原文 指导教师评语: 签名: 年 月 日- 15 - 五轴铣削加工的建模和仿真E. Budak (2)*, E. Ozturk, L.T. Tunc 孔湘成译摘 要:五轴加工广泛用于加工复杂的表面。产品的质量和生产率因为高成本的机床和相关零件而显得极其重要。过程模型可用于选择适当的工艺参数。尽管有很多关于铣削过程模型的研究,有关五轴铣床的却不多。文章介绍了五轴铣削过程模型的几何结构、切削力和稳定性。同时展示了模型在重要参数选择上的应用。一个完整的五轴加工循环可以使用一种为提取几何参数而开发的使用方法来实现。 2009 CIRP摘要:五轴铣床广泛应用于复杂表便的加工。机床刀具和部件的高成本使产品的质量和生产率显得尤为重要。过程工艺模型可以用来选择适当的工艺参数。尽管有很多关于铣床过程模型的研究,其中有关五轴铣床的却不多。本文介绍了五轴铣床的几何模型,切削力模型和稳定性模型。同时论证了模型在重要参数选择中的应用。使用一种为提取切削几何而开发的使用函数来模拟一个完整的五轴循环。关键词:铣床 力 稳定性 关键词:铣削 力 稳定性1.简介由于其能够加工复杂曲面的特性,五轴铣削已经成为一种应用广泛的加工过程。多数情况下,这些应用由于机床的高成本而需要较高的生产力。五轴铣削的生产力和加工质量可通过使用过程模型来提高。然而,与其他加工不同,五轴铣削只能进行有限的建模。本文的目的是展示在五轴铣削工艺参数的选择来提高使用过程建模与仿真的工作效率。 Altintas和Engin1曾用于模拟一般铣刀的端面,并用于三轴铣削甚至五轴铣削的切削力和稳定性计算。但是,额外自由度的存在,五轴铣削的所有流程模型所需要的工具部分参与边界都更为复杂。五轴铣削中参与约束的计算主要通过非计划分析方法来完成。例如,Larue和Altintas 2使用ACIS3实体建模环境,以确定侧翼区的铣削力仿真。金等人。4确定了参与区域使用Z-映射。Ozturk和Budak 5 。另一方面,确定了参与地区分析能力,并模拟了切削力和刀具变形。 颤振是在5轴加工的主要限制之一。虽然铣削颤振稳定性已被广泛研究 解析6-8和模拟9,这已是非常有限 为球头铣削和5轴车铣加工。Altintas等人。10 延长了分析加工机械模型稳定性Ozturk和Budak铣削而11、12包括效果的领导和倾斜角度,多用简单的方法。 力和稳定性均可使用模型规划分析。在计划阶段,更好的工艺参数采用模拟。然而,在五轴加工过程中,参数刀具路径在不断变化。在这项研究中,这些参数使用程序得到了13提取铣削理念的刀位等的数据。当所有CAD / CAM软件提供了CL的文件,这个方法给出了实际方法模型整合的CAD / CAM系统。在下一部分,五轴铣削的几何机构和力模型都作了简要介绍。同样展示了模型在引导和倾角选择上的应用。为颤振稳定性分析中五轴加工、单多频的解决方案进行了总结和用于一代的稳定性图解。最后一节,提出了模拟的五轴加工循环,说明案例。2. 几何和力模型过程 比传统铣操作,五轴加工由于额外自由度而使几何结构更复杂。在本节中,五轴加工了几何作了简要介绍。较为详细的分析,可以发现,在文献5。二坐标系统可以在模拟五轴加工过程。主持一个固定的坐标系统在机床。tc由刀轴和两条相互垂直的横向斧(x)和(y)。FCNconsists F、进给的表面法线,N和十字进给、C、方向(图1)。领先的旋转角度的刀轴crossfeed轴,而倾角是绕轴就进给的表面法线方向。领导和倾斜角度机械togetherwith磨几何、切削深度、决定跨过订婚地区之间的刀具、工件。在图1,约定地区开始变化wst)和出口角沿wex刀轴是提出了一种代表案例。 刀具分为微分切割的元素确定不同接触边界(图1)。参与模型5用来确定切割元素。微分切削力等的径向、环和轴向方向如图。2是根据当地的芯片,宽度及厚度和当地切削力系数。当地的芯片厚度和切削力系数沿切割长笛变量根据浸泡角度w与z坐标图3中呈现的。图1.进刀区域,开始和推出角度图2.几何和微分切削力等工具图3.晶片厚度和力系数变化切削力等进行了计算,功率和转矩通过整合参与部分内部力量差的地区。工具利用挠度计算的结构特点在地表刀具和力量产生分5。2.1力模型结果模型进行了验证的力量有70多个切削试验5。力模型可用于领先的选择以及倾斜角度。领导和倾斜的影响最大的角度对横向切削力、Fmax xy,是一个具有代表性的仿真following-cut案例,如图4。在切削深度和步骤都将5毫米,进给量0.05毫米/牙齿,主轴转速与cross-feed速度是1000元方向是否定5使用直径12M,30度螺旋角和8度分前角的双槽球型铣刀.工件材料是常用在航天工业的Ti6Al4V。三种不同的领导和倾斜组合选择图。4、仿真,验证了切削试验。相比较,调查Fmax xy了模拟,如图4。测量的变化和模拟切削力等在x,y和z方向的工具的一次旋转了图5为数据点2。代表全曲线的仿真结果而曲线标示实验测量。这是看出模型的预测,两者吻合较好测量。预测误差分布的考试表现在图5。图4.利用实测切削力等图5.力量和预测误差分布图6.阀瓣上的动态力量元素l3. 稳定性模型稳定性模型、变化的投入和切割条件是考虑到把工具融入到阀瓣元素与厚度的Dz(图6)。动态切削力等在x,y和z方向角参考的影碟机观看钨浸金属元素计算方式如下:()()() =() (1)在达高度的阀瓣元素在表面正常吗方向,提单(w)是激光强化阀瓣的定向系数矩阵8参考浸泡角度动态d .位移可表示为向量之间的差异当前时刻的位移和一颗齿的期前(图7): = (2)在t是齿型期。作为参考浸泡角度依赖于时间,提单(w)是一个时变周期定向系数矩阵。它可以表示为傅立叶级数扩张如下8:, (3)根据傅里叶级数展开的定向系数稳定,有两处不同,制定方法8。在单纵模办法只能定向系数的平均利用矩阵而单频定向系数矩阵在超过一个周期内解决。3.1单纵模解决方案在单纵模解、动力位移向量假定由只有颤振频率风险投资进行支持。那时,可以被定义为从传递函数的结构和切削力等11: (4)Fx(t), Fy(t), Fz(t)是完全的动态切削力量和G传递函数在tc。如果式(1),是写在formdisc元素和总结式。(4)用来替换动力位移向量,下面的特征值问题进行: (5) 由于光盘的元素数量,包括在分析不知道,获得稳定图使用迭代程序12。在3-axis平结束铣削出发,研究表明,单纵模解决方案提供了一个良好的结果除低径向浸泡就工具直径。然而,对于低径向浸、稳定图被证明是受影响多14。图7.动态芯片的厚度3.2多频解决方案在多高阶的条件是解决方案,包括定向系数的表示。多种频率的加法和减法的颤振频率和通过频率谐波的牙齿。在这种情况下,动力位移矢量在用TCS从传递函数的G和总量动态切削力等(15): (6)为解决方案,单纵模进行式。(1)是总结,并排的所有阀瓣元素和情绪智商。(6)用来替换动力位移向量。由此产生的特征值问题既取决于颤振和牙齿通过频率与单纵模的解决方案。数值多频率的解决方案获得稳定图12了。五轴研磨精加工业务,尤其用于在哪里径向深度,即,跨过较低。因此,我们盼望能够看到重要的多的稳定性影响图的基础上在观察到的平端铣削14。然而,受其影响铅和倾斜角度和机械磨几何、这些情感因素被禁止在五轴加工。这是由于这样的事实的比例非切割到剪切时间在五轴加工较高就平端加工。这是体现在12定向系数的比较平端铣削和机械加工。3.3影响机床运动学配置如果两个正交方向传递函数并不相等,进给方向可能会影响颤动稳定性。机床配置使旋转运动在道具面,导程和倾斜角度不影响进给方向。然而,如果旋转轴在桌子上的一面,进给向量就一个惯性坐标系(如下。MCS)可能会依赖于领导和倾斜角度(图8a)。这些情况下,传递函数测量必须导向考虑进给方向。测得的方向传递函数H(iwc)由导程和倾斜角度决定的TG矩阵来执行,其FCN方向由MCS12决定: (7)3.4. 稳定性理论模型计算结果结果的稳定性模型情况提出了一种用于工件材料AISI 1050钢槽使用20毫米直径磨机械。在模态测量数据的工具提示表1规定的数值。首先,领先的影响以及倾斜角度绝对稳定限制使用单纵模方法体现在图8b。3导程和倾角组合试验确定也暴露绝对稳定范围。为导程和倾斜的结合:(158,158)、稳定性图解使用单纵模和多频率的方法产生。研究发现,所测得的颤振频率低于预期的。这可能是由于这样的事实:最灵活的方式是表1给出了测量主轴模式,但在空转的情况,切割时主轴的模态频率可能会移动。基于这种观察,静态测量频率在仿真被修改以配合预测结果。仿真分析方法没有被修改模态数据与单纵模方法(hk0)、修改语气数据与单纵模方法),hk0_mod多频晶体方法与谐波(hk1_mod)一个了如图9所示。我们可以发现达成更好的模拟稳定图实验结果改性后模态数据使用。此外,观察到利用高次谐波产生的没有改变模拟稳定图。调整模态数据,atime-domainmodel运行12在几个主轴的速度和给出了相应的稳定性限制在图9。用功率谱的模拟位移来判定系统的稳定性。频率范围和时间范围得到的结果之间有一些由程序离散化造成的差异。在稳定的点(a)和不稳定的点(B),由时域模型预测的道具功率谱在图9中表示出来。图8.导程、倾斜的角度对进给方向和稳定性的影响4.过程仿真为模拟、切割几何和条件必须被人知道的一般来说,尽管他们的变化,一直在五轴加工周期。研制出了一种实用的方法13,是作了简介绍这里描述这些参数识别,以模拟完整的周期。4.1识别切割条件参数,如下。切削深度,走、铅和倾斜角度分析13表面尖端。最后,过程模型用于模拟在一定会让人觉得模棱两可刀具路径处。在每个工具切削深度的本地切削通过下定决心有关点在连续的刀具轨迹,如图10。参考文件产生实习得到表面的信息化,运用了08年领导和倾斜的角度对刀具路径。设计表面信息被用于在计算领导和倾斜角度的传球,并未完成。摘要为了应用该方法13非棱几何学(图10b),粗糙的工件STL格式信息的渠道和获得从CAD软件。在图10、分P1,P2和P3代表相应的方面,在指定的粗糙表面CL点。切学深度是P4与P5之间的距离。P5是原料表面和穿过P4的线的交点并与原料表面法线(n)是一致的。通过解析几何参数的计算从CL文件的过程模型用于模拟中五轴循环。图9.稳定图(15、-15)的组合图10.提取的切削深度图11.工具轨迹模式和工件几何形状图12.切削深度,台阶等计算图13岁.Fmaxxy的变化和计划进给量4.2加工的压缩机盘铣削加工过程的压气机叶片列图。11是用分析已有的方法13。工艺参数鉴定出CL文件和用于力模拟、与进给调度。工件材料是Ti6Al4V。在粗略、未完成周期20和16毫米直径的机械工厂采用进给率为0.16和0.12毫米/牙齿,分别。领先并倾斜角度是108和108。裁断深度的变化规律,为粗跨过经过的每一个方面给出了一根图12。分析计算进行了验证CAD软件的样本数据在5点。未完成工序中,在每个切割步骤接近200点时被模拟为每5个CL点。几何参数的计算完全叶片以140 s而力模拟一个切割步骤沿着叶片需要160接一个220千兆赫双核心的电脑。此外,进给的调整,以保持Fmax xy几乎恒定的在跨过是2毫米。模拟(sim)和测量经验。)Fmax xy两计划(舒马赫)和常数(缺点。)饲料情况下列图。13岁。节省时间,25%的拓扑结构采用进给调度。5.结论使用过程模型能够提高五轴加工操作的生产效率和品质。在本文中,介绍了为五轴铣削设计的切削力和震荡稳定性模型它们在进程参数中的作用也在实例中得到证明。结果表明,我公司的文件可提取模拟五轴循环所需参数。使用这种方法,铣削力在这个周期可以模拟,并对进给量可以预定缩短周期时间在刀片机械上列出了例子。该方法能很容易地结合CAD / CAM软件的五轴加工仿真操作。 参考1 Altintas Y, Engin S (2001) Generalized Modeling of Mechanics and Dynamics of Milling Cutters. Annals of the CIRP 50(1):2530.2 Larue A, Altintas Y (2005) Simulation of Flank Milling Processes. International Journal of Machine Tools and Manufacture 45:549559.3 http:/www.spatial.com/components/acis.4 Kim GM, Kim BH, Chu CN (2003) Estimation of Cutter Deflection and FormError in Ball-end Milling Processes. International Journal of Machine Tools and Manufacture 43:917924.5 Ozturk E, Budak E (2007) Modeling of 5-axis Milling Processes. MachiningScience and Technology 11(3):287311.6 Tlusty J, Polacek M (1963) The Stability of Machine Tools against Self-excited Vibrations in Machining. ASME International Research in Production Engineering 465474.7 Minis I, Yanushevsky T, Tembo R, Hocken R (1990) Analysis of Linear andNonlinear Chatter in Milling. Annals of the CIRP 39:459462.8 Altintas Y, Budak E (1995) Analytical Prediction of Stability Lobes in Milling. Annals of the CIRP 44(1):357362.9 Smith S, Tlusty J (1993) Efficient Simulation Programs for Chatter in Milling. 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