基于三维切削力的螺旋端铣颤振稳定性分析模型

摘要

针对螺旋端铣过程中的颤振现象,采用三维切削力模型,提出了新的预测模型.相较于以往采用二维切削力的端铣颤振预测模型,新的预测模型主要考虑主轴刀架刀具单元的柔性,研究了螺旋立铣刀的动态稳定性问题,具有更高的准确性.通过对主轴-刀具组合的有限元建模,得到了刀尖的频率响应.采用三维切削力模型,推导了加工过程中稳定切削深度和工作速度的表达式.利用切削试验对三维稳定性模型进行了试验验证,试验得到的结果与仿真结果吻合良好,由此验证了建立的端铣稳定性预测模型的正确性,最后,对比分析了基于不同预测模型的颤振稳定域波瓣图,结果表明改进优化后的预测模型具有更高的准确性.