曲面模具的加工及测量误差研究

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1、曲面模具的加工及测量误差研究摘要在现代数字化制造不断发展的新时代，制造业向高效、高精方向发展，其中模具制造是整个制造业的重要指标，体现着国家的工业是否发达，自由曲面模具的加工制造，有着十分广阔的市场，但自由曲面的几何特性非常复杂，自由曲面零件的加工不仅要求加工工艺效率高、精度高、自动化程度高，而且要求检测方法高效、高精。对于已加工好的模具需要通过三坐标测量机测量其表面精度，只有模具的精度符合标准才能保证在后续的使用中更加安全、稳定，但不论是加工的误差还是测量的误差都将影响模具的最终精度，因此，对曲面的加工及测量误差的

2、研究就尤为重要。本文从对曲面加工过程中铣刀运动变化所产生误差的分析入手，就减小误差的方法进行了简单介绍，根据球头铣刀的几何特征，考虑到在实际加工中球头铣刀的加工环境、铣削参数等与铣削面积对切削力的影响，参照现有的球头铣刀切削力模型，分析切削力系数求解方法提出参数求解公式，用z/R的一次多项式来计算切削力系数；应用有限元软件辅助分析验证切削力模型准确性，应用软件对球头铣刀的静力、模态进行分析，分析外力作用时铣刀的振动频率，与实际加工中的振动频率相比较，避免共振的发生。在测量误差研究方面，介绍了现阶段获取零件表面信息的测

3、量技术方法，要对一个复杂的零件进行测量，数字化处理是一件耗时且易出错的工作，随着现代科技的飞速发展，获取工件表面信息的技术方法也日新月异,现阶段获取零件表面信息的测量技术方法主要有两种：接触式和非接触式。针对接触式测量以三坐标测量机为介绍重点，包括结构和测量原理等，对模具的表面数据应用三坐标测量机进行测量；深入分析传统的测头半径补偿方法，在分析传统的半径补偿基础上，总结各方法的优点与不足，提出新的测头半径补偿方法，使用软件测量模具实体模型的表面点，并用补偿方法对已测数据进行补偿，将补偿后的结果与三坐标测量的数据进行对

4、比，验证补偿方法可行性。关键词：曲面模具，球头铣刀，切削力模型，三坐标测量机，测头半径补偿AnerrorstudyontheprocessingandmeasurementofthecurvedsurfacemoldAbstractWiththeneweraofdevelopmentofmoderndigitalmanufacturing,themanufacturingi-ndustryhasmovinginthehighefficiencyandhighprecisiondirectionwhereinthemo

5、ldmanufacturingishasreflectsthecountry‘sindustryisdevelopedthatanimportantindexofthemanufacturingmachining.Themarketisverybroadofcurvedsurfacemoldmanufacturing.Butthegeometriccharacteristicsoffreesurfaceisverycomplex,machiningoffreecurvedsurfacepartsrequiresnot

6、onlytheprocessingtechnologyofhighefficiency,hi-ghprecision,highdegreeofautomation,butalsorequiresthedetectionmethodwithhighefficiencyandhighprecision.Tohavegoodprocessingmoldneedtomeasurethesurfaceprecisionofthethreecoordinatemeasuringmachine,onlythemoldprecisi

7、onmeetthestandardstoguaranteeinthesubsequentuseofsaferandmorestable,butregardlessofisthefinalaccuracy,machiningerrormeasurementerrorwillaffectthediesoitisimportanttoresearchtheprocessingofsurfaceandtheerrorofmeasurement.ThePapersanalysisoferrorofcuttermovementc

8、urvedsurfacemachiningprocessofch-ange,isamethodofreducingerrorareintroduced,accordingtothegeometriccharacteristicsofballendmillingcutter,consideringtheinfluenceoftheprocessi