高速铣削口袋的波纹加工英文文献和中文翻译(15)

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接合角度和切削负荷变化引起了学者的关注。已经进行了各种研究，包括接合角度的分析和建模，铣削力等方面。 Kline等（1982）提出了铣削力系统的机械模型，并指出改变切削接合和切屑厚度可能导致切削负载的变化。 Choy和Chan（2003）报道，瞬时切刀扫掠角（CSA）是研究2.5D口袋铣削中的切屑负荷的适用参数，并提出了一种综合建模方法;实验表明，该模型可以准确预测转弯切割时的切割负荷模式。 Wei等（2010）提出了一种用于口袋加工的有效铣削力模型，并指出变化的进给方向和刀具接合可能影响整个过程的铣削力。这些研究表明，加工过程中刀具接触和载荷变化之间的密切关系。这种关系被用作建立减少切割负荷的方法的基础，如调整切割参数或轨迹。

可以确定两种主要方法，即刀具路径的自适应控制和几何修改，以解决切割负载变化问题。自适应控制方法侧重于通过在铣削工件时即刻调整切削参数来控制切削性能。 Spence和Altintas（1994）开发了一种基于建筑实体几何（CSG）的仿真系统，并得出结论，可以自动计划进给速率以满足力，扭矩和零件尺寸误差约束。 Tarng和Shyur（1993）认为，切割稳定性很大程度上取决于径向切割深度，并提出了一种识别口袋加工中切割的径向深度的方法;他们得出结论，可以相应地调节进给速度，以保持恒定的材料去除率。 Bae等（2003）假设切削力是两个主要的独立变量的函数，即二维芯片负载和进给率;提出了一种简化的切割模型来调整口袋加工的进给速度。 Liu等（2015）提出了一种具有多个约束的进给速度优化策略，包括相对的切屑体积，铣削力和刀具偏转。实验结果表明，优化的进给速度可以满足口袋铣削加工的要求。用于调整刀具与工件之间的瞬时接触关系的自适应控制方法在加工过程中对切削力的控制和切削刀具的保护具有一定的效果。因为切割力和振动可能在锐角或窄槽几乎瞬间增加，所以自适应控制方法有助于在一定程度上降低，但不能完全避免负面影响。

第二种方法是通过改变轨迹形式来处理轨迹。 Zhao等（2007）表明，通过插入双曲线可以有效地去除拐角处的残留材料。通过该技术，由于工具以直接方式进入拐角，所以该工具可能受到高切削负荷。 Choy和Chan（2003）在角落处插入弓形刀具路径段，并得出结论，改进的刀具路径可以清除积累的材料并减小口袋角落处的切削负载;这种渐进式切割方法可以有效地控制铣削载荷。 Elber等人（2004）认为需要C1连续刀具路径，并提出了包含一系列圆弧的口袋工具路径;这种方法主要集中在几何分析和讨论。茨城县和Yamaji（2010）提出，应通过摆线槽切除口袋内中心区域的材料，以便在后期研磨阶段有效控制工具负荷。 Ferreira和Ochoa提出了一种利用多种工具生成摆线工具路径的方法，并得出结论，该方法可以避免径向切割深度的瞬时增量。第二种方法在降低负载变化和保护铣刀方面更有效;然而，很少有论文全面考虑了铣削力，切削刀具和加工。

另一种方法可以将高速铣槽的波纹加工分类。这是一种逐渐切割材料的方法，非常适合铣削狭窄的区域或尖角，其中切割负载显着变化（图1）。近年来，某些商业CAM软件包括摆线加工方法。几位学者还对摆线加工进行了相应的研究。通过工艺实验，Uhlmann等人（2013）认为，TiAl6V4工件的摆线铣削策略提供了在生产过程中提高能耗和加工时间的巨大潜力。对于诸如镍基超级合金的难加工材料，Pleta等人（2014）提供了摆式铣削与传统铣削技术的比较。他们认为，摆线加工的过程可以提高生产力和效率。针对具有孔和凸台的工件表面，Otkur和Lazoglu（2007）提出了一种模拟用于摆线铣削的铣削力的方法。实验结果证明了预测力与被测力之间的良好一致性。 Rauch等人（2009）研究了曲折和切向连续性的摆线模型，并得出结论，在高动力加工工具中可以有效地提高切削时间和刀具寿命。 Rauch和Hascoet（2007）开发了可用于生成摆线和切入轨迹的算法，用于口袋铣削。本研究的结果对于优化选择策略的铝合金粗加工中的摆线铣削和切入切削策略的优缺点进行了更好的定义。在这些摆线模型中，摆线圈通常具有相等的直径。