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技術(shù)文章

數(shù)控加工表面粗糙度的預(yù)測

                                                      


在數(shù)控加工中，表面粗糙度是衡量已加工表面質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。為尋求切削參數(shù)以控制表面粗糙度，人們越來越希望以較少的實(shí)驗(yàn)建立精度較高的表面粗糙度預(yù)測
模型，從而擺脫傳統(tǒng)上依靠經(jīng)驗(yàn)公式或查閱手冊來確定加工參數(shù)的被動局面，并在實(shí)際加工前得到的加工方案。 機(jī)械加工的表面粗糙度與表面形貌有直接關(guān)系，因此研究表面形貌仿真對預(yù)測表面粗糙度和選取合理加工參數(shù)有重要意義。 本文在參閱了大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，主要對數(shù)控加工表面粗糙度的影響因素、表面粗糙度預(yù)測模型的建立和多軸數(shù)控加工殘留面積高度仿真三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并取得如下成果： 1、在表面粗糙度的影響因素方面：主要研究了走刀行距、切削速度、加工傾角、進(jìn)給量對零件加工表面粗糙度的影響。 2、在表面粗糙度預(yù)測模型的建立方面：分析以往建立表面粗糙度預(yù)測模型方法的不足，采用回歸分析和響應(yīng)曲面法建立了表面粗糙度預(yù)測模型。經(jīng)檢驗(yàn)，該模型預(yù)測精度高，泛化能力強(qiáng)，且可簡便預(yù)測銑削參數(shù)對已加工表面的表面粗糙度的影響，有助于準(zhǔn)確認(rèn)識已加工表面質(zhì)量隨銑削參數(shù)的變化規(guī)律，為切削參數(shù)的優(yōu)選和表面質(zhì)量的控制提供了依據(jù)。 3、在多軸數(shù)控加工殘留面積高度預(yù)測方面：提出了一種球頭銑刀的銑削加工表面創(chuàng)成模型，并對加工表面形貌進(jìn)行了仿真研究。導(dǎo)出了刀具切削刃上任意點(diǎn)相對于工件實(shí)際運(yùn)動的軌跡方程，并提出了一種基于保留*底Z點(diǎn)的三維表面形貌仿真方法，在MATLAB環(huán)境中對殘留面積高度形貌的三維網(wǎng)格圖進(jìn)行了預(yù)測。