普通材料高速銑削過程切削力的研究.pdf

1、在現(xiàn)代金屬制造領(lǐng)域中，高速銑削以其切削速度和加工效率高、加工質(zhì)量好受到了廣泛關(guān)注，并已應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。切削力和切削溫度是反應(yīng)切削過程的重要指標(biāo)，切削力是計(jì)算切削功率和切削扭矩的必要依據(jù)，是分析加工過程中切削熱和溫升以及加工精度，工件表面加工質(zhì)量的重要影響因素。因此對(duì)高速切削中切削力進(jìn)行系統(tǒng)研究，對(duì)合理選擇高速銑削參數(shù)，提高加工效率和質(zhì)量有重要的意義。本文以高速銑削過程為研究對(duì)象，采用理論建模，有限元模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)高速銑削力的

2、變化規(guī)律進(jìn)行了研究。
　　基于金屬切削，彈塑性變形及摩擦力學(xué)等理論，對(duì)銑削力的來源和分解過程進(jìn)行分析，在參考已有研究成果的基礎(chǔ)上，建立了銑削力數(shù)學(xué)模型。
　　基于金屬切削理論和高速切削的特點(diǎn)，建立了正交切削有限元分析模型，對(duì)金屬切削過程進(jìn)行了模擬仿真，并對(duì)切削層變形過程，切削變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)交情況進(jìn)行分析。研究了刀具的前角、后角、刀尖鈍圓半徑等幾何參數(shù)和切削速度對(duì)切削力的影響規(guī)律。在二維正交切削模型的基礎(chǔ)上建立了三維銑削過程有

3、限元分析模型，對(duì)高速銑削過程以及高速銑削過程中變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變分布特點(diǎn)，切削參數(shù)對(duì)銑削力的影響等進(jìn)行了系統(tǒng)的模擬仿真，獲得了切削力隨工藝參數(shù)的變化規(guī)律。
　　對(duì)高速銑削加工進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。采用硬質(zhì)合金立銑刀和球頭銑刀，在HASS高速數(shù)控加工中心上分別對(duì)45鋼，鑄鐵和鋁合金進(jìn)行了高速切削加工實(shí)驗(yàn)，得到了不同切削參數(shù)對(duì)切削力的影響規(guī)律，利用最小二乘法，建立了切削力的預(yù)測模型。通過仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)二者有較好的一致性，證明