[发明专利]外覆盖件模具复杂曲面铣削稳定域预测装置及预测方法

摘要

本发明涉及一种外覆盖件模具复杂曲面铣削稳定域预测装置及预测方法。汽车外覆盖件模具是汽车生产的关键工艺装备，其制造难度大、加工质量及精度要求很高，凹、凸模部分结构复杂，在自由形面上又存在大量的诸如沟槽、转角、凸起、凹陷等包含曲率的型面。本发明组成包括单点激光扫描装置（8）、立式加工中心（9），所述的单点激光扫描装置底部一侧具有垂直孔，所述的孔内有激光束（5）穿过，所述的单点激光扫描装置下方安装有轿车外覆盖件模具（6），所述的单点激光扫描装置按照预设路径通过所述的激光束扫描采集整个待加工件型面各处关键点。本发明用于外覆盖件模具复杂曲面铣削稳定域预测装置。

主权项

一种外覆盖件模具复杂曲面铣削稳定域预测装置，其组成包括：单点激光扫描装置、立式加工中心，其特征是：所述的单点激光扫描装置底部一侧具有垂直孔，所述的孔内有激光束穿过，所述的单点激光扫描装置下方安装有轿车外覆盖件模具，所述的单点激光扫描装置按照预设路径通过所述的激光束扫描采集整个待加工件型面各处关键点；所述的单点激光扫描装置包括激光位移传感器基座，所述的激光位移传感器基座上方具有孔，所述的孔内安装有测头柄，所述的激光位移传感器基座两侧通过旋钮与激光位移传感器连接板连接，所述的激光位移传感器连接板通过连接轴与本体连接，所述的本体上方具有垂直孔；所述的立式加工中心包括主轴、机床工作台，所述的主轴下方安装有刀柄，所述的刀柄外侧安装有激光测距仪，所述的激光测距仪侧面通过数据输出线与数据输出装置连接，所述的数据输出装置通过数据线与移动工作站连接；所述的机床工作台上方安装有工件夹具，所述的工件夹具上安装有工件，所述的工件上平面与所述的刀柄轴线垂直；所述的外覆盖件模具复杂曲面铣削稳定域预测装置的预测方法，其特征是：该方法包括如下步骤：首先对模具待加工区域表面进行具体分析，运用激光扫描装置采集模具型面各处关键点，获取关键点联结而成的曲线，并得到曲线的曲率；利用单点激光扫描装置，对未知加工表面进行型面特征进行快速扫描，获取整个加工区域及加工路径的曲率；其次是针对复杂型面模具铣削加工过程中的切屑厚度进行几何分析并建立数学模型，计算瞬时切屑厚度；然后构建复杂曲面铣削力预测模型，运用瞬时切屑厚度计算出瞬时切削力，而后建立通过瞬时切削力与铣削加工稳定域两者间的转换模型达到预测稳定域的目的；通过瞬时铣削力与稳定域之间的转换计算算法，计算出不同曲率形面情况下不同的铣削稳定域；通过分析铣削颤振稳定域的具体情况，指导加工参数修正和刀具运动轨迹的规划；最后通过铣削稳定域来分析加工过程中的稳定性，指导修正加工参数，优化刀具进给路径。