一种整体叶轮开槽插铣加工优化方法

摘要

本发明公开了一种整体叶轮开槽插铣加工优化方法，其建立插铣动力学模型和大圆角插铣刀非对称插铣的铣削力模型，将通过模态试验获得的模态参数和由铣削力模型得到的动态铣削力代入到动力学方程中从而进一步对切削力进行修正；建立等效刀杆稳定性分析有限元模型，引入变形比和刀杆危险位置径向偏移量，从而获取优化的切削参数。所述方法解决了整体叶轮开槽插铣加工中切削参数的选择优化问题，从而避免了加工过程中刀具和工件产生干涉现象，达到了叶片变形小、切削效率高的有益效果。本发明也适用于类似零件的开槽插铣粗加工。

主权项

一种整体叶轮开槽插铣加工优化方法，其特征在于：建立插铣动力学模型和大圆角插铣刀非对称插铣的铣削力模型，将通过模态试验获得的模态参数和由铣削力模型得到的动态铣削力代入到动力学方程中从而进一步对切削力进行修正；建立等效刀杆系统稳定性分析有限元模型，引入变形比和刀杆危险位置径向偏移量，从而获取优化的切削参数；所述的加工优化方法具体步骤如下：步骤1：建立插铣动力学模型，通过模态试验确定动力学方程；步骤2：建立大圆角插铣刀非对称插铣的铣削力模型，对大圆角插铣刀的刀刃进行离散化建模并分段考虑直线刃与圆角刃的加工特点，建立等效三维有限元仿真模型，预测动态插铣切削力，并由刀具模态参数和动态插铣力求得切削力所产生的微观振动位移和宏观“让刀”位移；步骤3：叠加微观振动位移和宏观“让刀”位移得出修正的未变形切削层参数，反馈于动态切削力预测，获得修正的动态切削力预测值；步骤4：将修正后的动态切削力预测值代入等效刀杆系统稳定性分析有限元模型，获得不同直径的铣刀在不同切削宽度下的刀杆变形，引入变形比来衡量变形量与材料去除率之间的权重关系；步骤5：依据离开刀尖一定距离处的刀杆危险位置径向偏移量是否小于与工件发生接触摩擦的距离来优化插铣切削参数。