基于有限元分析的高速銑刀安全性研究.pdf

1、高速銑削加工技術(shù)具有高效率、高質(zhì)量、高精度的優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車(chē)、模具等機(jī)械制造領(lǐng)域。高速銑削加工過(guò)程中,隨著切削速度和銑刀轉(zhuǎn)速的顯著提高,離心力以二次方的幅度增長(zhǎng),銑刀各部分所承受的離心力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)切削力本身的作用而成為刀具的主要載荷。過(guò)大的離心力可能會(huì)使刀具產(chǎn)生永久性變形甚至破裂,對(duì)人員和設(shè)備造成嚴(yán)重傷害,高速銑刀安全性已成為高速銑削刀具技術(shù)研究中一項(xiàng)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。采用有效的方法和手段進(jìn)行高速銑刀安全性研究和預(yù)報(bào),

2、對(duì)推動(dòng)高速銑削加工技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文以已有的高速刀具技術(shù)及安全性研究成果為基礎(chǔ),采用有限元分析的方法進(jìn)行高速銑刀安全性的研究,主要完成以下工作:
　　 在高速銑刀可靠性分析基礎(chǔ)上,進(jìn)行高速可轉(zhuǎn)位面銑刀和高速可轉(zhuǎn)位立銑刀的結(jié)構(gòu)研究。針對(duì)高速銑削加工特點(diǎn),通過(guò)高速銑刀載荷分析和安裝定位方式分析,確立高速可轉(zhuǎn)位銑刀邊界條件。以此為基礎(chǔ),建立高速可轉(zhuǎn)位面銑刀和高速可轉(zhuǎn)位立銑刀有限元模型。
　　

3、 針對(duì)高速可轉(zhuǎn)位銑刀組件的材料屬性,依據(jù)強(qiáng)度理論,通過(guò)刀具組件強(qiáng)度失效分析,建立高速可轉(zhuǎn)位銑刀的安全性判據(jù)。通過(guò)高速可轉(zhuǎn)位面銑刀和高速可轉(zhuǎn)位立銑刀應(yīng)力場(chǎng)分析,進(jìn)行刀具結(jié)構(gòu)、幾何參數(shù)以及刀具組件材料對(duì)高速銑刀安全性影響規(guī)律研究,實(shí)現(xiàn)基于強(qiáng)度的高速銑刀安全性預(yù)報(bào)。
　　 以高速銑刀切削過(guò)程中激振方向和激振形式的分析為基礎(chǔ),依據(jù)剛度理論,建立高速可轉(zhuǎn)位銑刀的安全性判據(jù)。通過(guò)模態(tài)分析,進(jìn)行高速銑刀結(jié)構(gòu)及其幾何參數(shù)對(duì)銑刀固有特性影響規(guī)律