应用机械工程学报

抽象的

通过时空卷积对普通螺旋铣刀铣削力进行傅里叶分析，第 1 部分：模型开发

郑智明和王俊杰

提出了一种时空卷积方法来分析一般螺旋铣刀的铣削力。首先通过时空卷积过程建立单槽铣削力。然后，通过时间域（即角域）的卷积积分获得多槽铣削力。在该卷积力模型中，卷积定理不直接适用，提出了一种改进的卷积定理来找到任何可解析定义的螺旋铣刀的总铣削力的傅里叶系数。从傅里叶分析中可以看出，高阶傅里叶系数的幅度会迅速下降。因此，能够提取少量的傅里叶系数作为铣削力的特征值是该卷积力模型的一个重要优势。此外，如果刀具/工件的轮廓不能解析定义，并且仅从扫描中给出刀具/工件轮廓数据的离散值，则该模型提供了一种计算铣削力傅里叶系数的便捷方法。提取并讨论了刀具几何形状和切削参数对铣削力频谱特征的普遍影响，并根据频谱特征提出了槽铣粗精加工刀具的选择策略。