基于有限元的中空框架鋁合金的高速銑削加工行為研究.pdf

1、目前，高速列車車廂制造所用材料是具有中空框架結(jié)構(gòu)的鋁合金，該材料在性能上具有較為突出的強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)輕、抗沖擊、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和隔音效果好等優(yōu)勢。然而，中空框架鋁合金由于其特殊的幾何結(jié)構(gòu)特征，使得其在高速加工過程中表現(xiàn)出較為明顯的弱剛性行為，加工中存在刀具磨損速率較快、加工噪音大、工件變形嚴(yán)重、切削顫振現(xiàn)象嚴(yán)重等問題，使得操作人員不得不比較頻繁的更換切削刀具，這嚴(yán)重阻礙著中空框架鋁合金加工效率和經(jīng)濟(jì)效益的提高，因此對中空框架鋁合金高速加工刀具的

2、損壞機(jī)理、動態(tài)變化機(jī)制的研究具有重要的工程應(yīng)用價值和良好的社會意義。
　　 本文以中空框架鋁合金6N01高速銑削加工過程為研究對象，研究分析鋁合金高速切削加工基本理論，對高速切削加工中產(chǎn)生的的銑削力、銑削溫度以及刀具的失效機(jī)理進(jìn)行了分析和研究。在掌握金屬塑性變形有限元基本理論的基礎(chǔ)上，對金屬塑性變形的非線性問題和材料本構(gòu)關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，同時對金屬切削變形的有限元描述和仿真方法做了介紹。
　　 利用三維軟件ProE根

3、據(jù)立銑刀實際尺寸形狀建立刀具的實體模型，在對有限元仿真關(guān)鍵技術(shù)分析與總結(jié)的基礎(chǔ)上采用有限元軟件—Deform-3D完成了對中空框架鋁合金6N01銑削模擬加工分析。對模擬結(jié)果進(jìn)行了實驗驗證，分析了在不同銑削參數(shù)和不同幾何刀具參數(shù)下銑削力與銑削溫度的變化，發(fā)現(xiàn)模擬結(jié)果與實驗結(jié)果具有良好的一致性，說明了所建立的有限元仿真模型具有一定的準(zhǔn)確性。采用掃描電鏡對高速銑削加工中空框架鋁合金損壞失效刀具做了觀察和研究，對刀具的失效機(jī)理做了系統(tǒng)分析，并與