机械工程学报

作者：董永亨, 李淑娟, 张倩, 洪贤涛, 李鹏阳, 李旗, 李言

单位：1. 西安理工大学机械与精密仪器工程学院 西安 710048;2. 桂林电子科技大学机电工程学院 桂林 541004;3. 成都航利(集团)实业有限公司 成都 610000

关键词：球头铣刀铣削,铣削力,刀-工切触区域,未变形切屑厚度,半解析法；

基金：国家自然科学基金（52075439）和校博士启动金（102-451121001）资助项目

提出球头铣刀静态铣削力的半解析建模方法。基于齐次坐标变换原理建立考虑刀具姿态调整的刀齿切削运动轨迹方程。用球面代替刀齿扫掠面，将加工过程中刀具和工件瞬时接触区域（简称刀-工切触区域）的识别转换为其三条边界线和三个交点的求解问题，基于齐次坐标逆变换原理提出刀-工切触区域的半解析求解方法。通过Newton-Raphson数值法计算出参考线与刀齿实际扫掠面的交点，获得瞬时未变形切屑厚度。基于改进机械建模法求得微元铣削力，借助齐次坐标变换原理将微元铣削力转化至主轴随动坐标系，并通过积分法求解出瞬时静态铣削力。切削力验证试验表明，所提出的球头铣刀铣削力求解方法可以有效地预测铣削力，与改进Z-MAP法相比具有更高的计算效率。

来源：2022年第11期

《机械工程学报》期刊编辑部

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