2.2.1 加工过程的定义

2.2.1 加工过程的定义

加工时,随着工件材料的切除与加工位置的不断变化,工艺系统状态不断发生变化,这一不断变化的过程称为加工过程。为便于分析,实际的连续加工过程可以离散为若干有序的时刻,每个时刻都有其对应的工艺系统状态,这些离散时空状态的集合即定义为多态[5]

针对薄壁零件的加工过程,工艺系统的动力学特性变化,分别对应工件-夹具子系统和刀具-主轴子系统的动态特性变化。工件-夹具子系统方面,薄壁零件在加工过程中随着工件材料的切除,其动力学特性不断变化,导致弱刚性工艺系统不断变化,增加了薄壁零件加工过程控制的难度。目前对工件状态的描述方法主要有两种,即工件的设计模型和加工前的毛坯模型,而对加工过程中工件状态的描述方法并不完善。因此,采用合适的模型对薄壁零件的加工过程和加工中工件的不同状态进行描述显得尤为重要。刀具-主轴子系统方面,切削过程中随着刀具的不断磨损,刀具后刀面与工件已加工表面的摩擦状态发生了改变,导致铣削力的组成部分不断变化,改变了弱刚性工艺系统对交互作用的响应。加工过程的多态演化模型是加工过程的时域离散表示,包括多态模型和演化模型。

多态模型是离散时间序列上的加工过程状态集合,演化模型则用于实现多态模型中相邻状态之间转移过程的描述。通过建立多态演化模型,可以对加工过程以及工件和刀具的变化进行描述。此外,通过时域离散,可将非线性时变过程转化为局部的线性定常问题进行建模和求解。