摘要：为了提高高速铣削过程中复杂薄壁结构件的加工精度,针对高速铣削摆线轮轮廓的工艺特点,建立摆线轮刚性轮缘和弹性轮缘的铣削力模型。该模型基于弯扭耦合弹性力学理论,建立薄壁轮缘的铣削变形模型;并结合周铣摆线轮轮廓时曲率沿路径连续变化的特点,基于工件—刀具的铣削变形,建立工艺几何模型;在此基础上推导出切削啮合角和瞬时切削厚度的表达式,采用改进的Newton-Raphson迭代算法,仿真出铣削摆线轮轮廓的铣削力。研究表明工件和刀具共同引起的径向综合变形是工艺系统变形的主要因素,并引起铣削力的变化;随着轮廓形状呈现周期性的变化,对应于摆线轮轮廓上的每齿进给量也呈现周期性的变化,使得铣削力呈现周期性变化。最后,经铣削试验验证,实测结果和仿真结果具有较好的一致性。

关键词：弹性铣削力 弹性变形 摆线轮 薄壁结构件 高速铣削 

单位：天津大学机械工程学院 天津300072 天津工程师范学院天津市高速切削与精密加工重点实验室 天津300222