机械工程学报

作者：王志学, 刘献礼, 李茂月, 王力翚, Steven Y. LIANG, 于福航

单位：1. 哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室 哈尔滨 150080;2. 哈尔滨职业技术学院 哈尔滨 150076;3. 瑞典皇家理工学院 斯德哥尔摩 25175 瑞典;4. 佐治亚理工学院乔治·W·伍德拉夫机械工程学院 亚特兰大 30332 美国

关键词：铣削颤振,力致变形,多点接触,薄壁件,钛合金；

薄壁件具有弱刚性的特点，因此在加工过程中极易诱发颤振，同时由于铣削力的存在，导致工件的变形不可避免。力致变形的存在导致径向切深的改变，从而造成切入和切出角的变化，最终影响了加工的稳定性。同时，在侧铣过程中，薄壁件动力学参数沿刀轴方向变化明显，所以在建立动力学模型时，需要同时考虑力致变形和多点接触的影响。首先，对铣削力进行了建模，并考虑了铣刀螺旋角的影响；其次，提出了一种变形量迭代提取的方法，借助Workbench软件提取了不同轴向切深处由于铣削力导致的工件变形并进行了拟合。然后，对工件进行了模态分析，提取了工件的模态振型并进行了拟合。最后，将刀-工接触域沿刀轴方向进行了离散，计算了各节点处的振型和由于铣削力导致的工件变形，综合这些因素建立了考虑力致变形的多点接触动力学模型。最后以钛合金(Ti6Al4V)为研究对象，进行了实验验证，并与未考虑力致变形的多点接触动力学模型进行了对比，证明了本文所提模型的优越性。

来源：2022年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2022年第17期