针对薄壁叶片等复杂曲面的制造,铣削过程中刀具的受力稳定性显得尤为重要。分析了立式铣刀加工过程中的影响因素,建立铣削力模型和铣刀动态模型,考虑刀具变形、工件及刀具材料性能,建立了有限元模型。利用Advant Edge FEM有限元分析软件对铝合金7075-T6材料进行铣削仿真模拟,获得切削力、工件变形、应力应变、铣削温度、刀具变形、切屑等规律。表明切削力有限元模型可行性,有效地预测薄壁件的铣削加工变形。为进一步研究线接触铣削加工的振动分析提供一定的理论基础。

以薄壁异形件为研究对象,通过分析加工变形、热变形、振动变形和装夹变形等影响此类零件加工质量的因素,从工艺方案设计、刀具选择、装夹方式选择、刀具路径设计、切削参数选择等方面进行优化和改进,总结出了薄壁异形件加工的具体方法,提高了加工质量。

为了解决铣削振动的影响因素难以确定的问题,建立了铣削系统二自由度模型,利用切削厚度分析的方法进行了切削力分析;利用动力学方程,根据方程中的各参量,确定了主轴转速、轴向切削深度、进给速度和径向切削深度四个切削参数是影响铣削振动的主要因素。通过正交切削实验,确定了各切削参数对铣削振动的权重排序,得出切削速度是铣削振动的最主要的影响因素的结论。为研究铣削加工振动稳定性研究奠定了理论基础,同时也为利用变参数切削振动控制确定了首选控制参量。