銑削加工工藝力學(xué)機(jī)理研究*

（西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院，西安 710072）

金屬銑削加工過程中的影響因素很多，比如切削參數(shù)、刀具幾何參數(shù)以及工件、刀具材料等，這也使得新加工工藝的開發(fā)和切削條件的優(yōu)化變得異常復(fù)雜。傳統(tǒng)上，銑削過程中常采用試錯(cuò)法選取合理的工藝參數(shù)以保證加工精度。然而，試錯(cuò)法成本高、周期長，缺乏可操作性與量化分析，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場競爭的要求。開展基于切削物理機(jī)理的建模仿真技術(shù)研究，從理論上給出指導(dǎo)工藝參數(shù)選擇的方法，能有效解決上述問題。因此，關(guān)于切削過程機(jī)理及建模仿真研究工作也引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)Altintas教授團(tuán)隊(duì)[1]圍繞該主題進(jìn)行了系統(tǒng)而深入的研究工作，取得的許多原創(chuàng)性成果得到了國內(nèi)外學(xué)者廣泛采用。國內(nèi)西北工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、山東大學(xué)、大連理工大學(xué)等高校也在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行了深入研究，取得了許多積極有益的成果。本文將對銑削力建模、動力學(xué)建模與穩(wěn)定性分析及變形誤差預(yù)測與控制等工作進(jìn)行介紹，以期使讀者對銑削加工建模仿真技術(shù)有較系統(tǒng)的認(rèn)識。

銑削力建模方法

銑削力建模是所有銑削加工物理仿真的核心基礎(chǔ)。現(xiàn)有銑削力模型大致可以分為兩類：經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ团c理論模型。經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪峭ㄟ^大量切削試驗(yàn)，對所測得的數(shù)據(jù)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行處理得到的。如Fuh[2]、Abou-El-Hossein[3]借助大量的試驗(yàn)，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理建立了切削力經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀！?br>