面向动态特性快速求解的铣刀等效建模方法
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 西安,西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 西安,西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 西安,沈阳机床集团有限责任公司高档数控机床国家重点实验室 沈阳,西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 西安

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目);中国博士后科学基金;国家教育部博士点基金;国家重点基础研究发展计划(973计划)


Equivalent Model of Endmills for Rapid Dynamics Prediction
Author:
Affiliation:

Fund Project:

The National Natural Science Foundation of China (General Program, Key Program, Major Research Plan);China Postdoctoral Science Foundation;Ph.D. Programs Foundation of the Ministry of Education of China;The National Basic Research Program of China (973 Program)

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    刀具动态特性的求解是子结构方法获取机床整机动态特性的一个组成环节。为快速获取铣刀的频响特性,将其分成刀杆和刀齿两部分,分别基于等质量、等截面积以及等刚度的原则将刀齿等效为均匀直径梁,并与刀杆一起采用Timoshenko梁单元快速求解出其频率响应分量,最后利用子结构方法将二者进行耦合得到铣刀整体的频响特性。分析了刀齿截面惯性矩、刀齿螺旋角、刀齿长度占总长百分比和铣刀长度与直径比值等四个因素对三种等效方法所引起的相对误差变化规律,并根据此规律解释了铣刀A、B、C采用等刚度法计算精度最高,而铣刀D采用等质量法计算精度最高的原因。与三维谐响应计算相比,铣刀的等效建模对于其频响特性的获取能节约数百倍时间,并具有较好的精度。

    Abstract:

    In order to rapidly predict the frequency response function (FRF), endmills are divided into two parts, tool shank and fluted portion. Three equivalent models based on the principle of equal mass, equal area of cross-section and equal stiffness are proposed for the fluted portion, and the receptances can be easily obtained by using Timoshenko beam for both tool shank and fluted portion. Endmill’s FRF is shaped by coupling the FRF of individual part. The variation of relative errors from the three equivalent models is analyzed on these four factors, area moment of inertia of the cross-section, helix angle, percent of fluted portion lengh to tool length and ratio of tool length to diameter. The results also explain the fact that the equal stiffness method can achieve the best prediction accuracy for endmill A, B,C while the equal mass method is best for endmill D. Compared with harmonic analysis, the equivalent model method of endmills is computationally cheap while has an acceptable accuracy.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张俊,黄保华,赵万华,刘春时,卢秉恒.面向动态特性快速求解的铣刀等效建模方法[J].振动工程学报,2013,26(3).[Zhang Jun,赵万华,刘春时,卢秉恒. Equivalent Model of Endmills for Rapid Dynamics Prediction[J]. Journal of Vibration Engineering,2013,26(3).]

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2012-02-29
  • 最后修改日期:2013-06-04
  • 录用日期:2012-12-18
  • 在线发布日期: 2013-07-05
  • 出版日期:
文章二维码
您是第位访问者
振动工程学报 ® 2025 版权所有
技术支持:北京勤云科技发展有限公司