[发明专利]弱刚度球头铣刀铣削稳定性的分析方法

权利要求书

1.弱刚度球头铣刀铣削稳定性的分析方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行实施：

步骤1、构建弱刚性刀具系统的动态切削动力学方程；

步骤2、根据步骤1构建弱刚性刀具系统的动态切削动力学方程，分析弱刚度球头铣刀铣削稳定性。

2.根据权利要求1所述的弱刚度球头铣刀铣削稳定性的分析方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤：

步骤1.1、建立坐标系；

步骤1.2、求解动态铣削力。

3.根据权利要求2所述的弱刚度球头铣刀铣削稳定性的分析方法，其特征在于，所述步骤1.1具体为：弱刚性刀具-刚性工件中球头铣刀动态铣削系统简化为{A}中相互垂直的2自由度系统，如图1所示，建立如图所示的坐标系：工件坐标系O_w-X_wY_wZ_w，用{W}表示，为固连在工件上的工件坐标系，在工件坐标系下确定加工表面上点的坐标和刀具轨迹；刀具瞬时进给坐标系O_CL-X_CLY_CLZ_CL，即为{CL}，其中坐标轴矢量与进给速度方向平行且同向，为理想的被加工表面的法线方向，指向实体外，为与的叉乘；主轴随动坐标系O_A-X_AY_AZ_A，即为{A}，固连在机床主轴上，与主轴轴线重合，且使刀具远离工件方向为正向，当与完全重合时，{A}的另外两个坐标轴及方向与{CL}的完全重合，但刀具的姿态调整时，是使{A}绕和的旋转而使得与之间会产生夹角，从而获得不同的铣削方式；刀具坐标系O_C-X_CY_CZ_C，即为{C}，{C}的原点O_C固连在刀具的球头中心，与刀具的理论轴线重合，且与始终保持平行，与之间的距离为ρ，与第一个刀齿刃线在坐标平面O_CX_CY_C上投影线起点的切线方向重合，{C}绕坐标轴以角速度ω旋转，坐标轴与之间的夹角为μ₀+φ_C，μ₀为主轴未开始旋转的初始状态下两者之间的夹角，φ_C为t时刻主轴旋转过的角度，φ_C＝ωt；刀齿坐标系O_j-X_jY_jZ_j，即为{j}的坐标原点O_j也固连在刀具的球头中心，坐标轴与完全一致，坐标轴与刀齿j的刃线在坐标平面O_jX_jY_j上投影线起点的切线方向重合。

4.根据权利要求3所述的弱刚度球头铣刀铣削稳定性的分析方法，其特征在于，所述步骤1.2具体为：先求解刀齿上任意一点的轨迹方程，接着，按照切削力的II型机械建模法构建微元切削力模型，求解刀齿微元的切削力，再用积分法求出刀具所受的动态铣削力。