針對發(fā)動機缸體的高速銑削有限元仿真與穩(wěn)定性分析.pdf

1、高速切削加工技術(shù)是先進(jìn)制造領(lǐng)域中重要的基礎(chǔ)技術(shù)之一，并已被廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動機缸體的制造過程中。保證發(fā)動機缸體的加工精度的是開展高速切削加工的前提，影響加工精度的因素有很多，如加工參數(shù)、機床剛度、機床振動等。本文圍繞發(fā)動機缸體的制造過程，以提高加工精度為目的對高速銑削過程進(jìn)行了相關(guān)分析，具體內(nèi)容如下:
　　首先，對發(fā)動機缸體的加工工藝進(jìn)行了分析。以國內(nèi)某品牌的E型汽車發(fā)動機缸體為研究對象，介紹了該缸體的結(jié)構(gòu)特點，確定了加工技術(shù)要求

2、與加工方式，以粗加工與半精加工工藝為重點進(jìn)行了缸體加工工藝分析，并探討了高速切削尤其是銑削技術(shù)在缸體加工中的應(yīng)用，并探討了刀具溫度場、應(yīng)力場與銑削穩(wěn)定性的研究必要性。
　　其次，基于高速銑削發(fā)動機缸體的過程，以有限元仿真分析的方式進(jìn)行了相關(guān)研究。將高速銑削發(fā)動機缸體的過程簡化為二維正交切削模型，基于現(xiàn)有的材料數(shù)據(jù)建立了缸體材料壓鑄鋁合金ADC12的Johnson-Cook本構(gòu)模型，確定了其本構(gòu)參數(shù);針對有限元分析過程中的關(guān)鍵問題進(jìn)

3、行了討論，確立了切屑分離準(zhǔn)則、接觸摩擦模型與熱傳導(dǎo)模型，以及以瞬態(tài)仿真為基礎(chǔ)，建立穩(wěn)態(tài)分析的有限元分析方法。
　　再次，對發(fā)動機缸體高速切削的二維仿真結(jié)果進(jìn)行分析，得出了最優(yōu)切削速度與進(jìn)給量。分析了不同參數(shù)下硬質(zhì)合金刀具切削發(fā)動機缸體材料的穩(wěn)態(tài)溫度場變化與應(yīng)力場的變化情況，基于提高刀具耐用度與保證加工精度的目標(biāo)，分析并給出了在一定范圍內(nèi)的銑削發(fā)動機缸體的最優(yōu)切削速度與進(jìn)給量;進(jìn)行了高速銑削缸體材料加工試驗，將采集的切削力數(shù)據(jù)與仿真