基于有限元分析的高速銑刀安全性研究.pdf

1、高速銑削加工技術具有高效率、高質量、高精度的優(yōu)點,廣泛應用于航空、航天、汽車、模具等機械制造領域。高速銑削加工過程中,隨著切削速度和銑刀轉速的顯著提高,離心力以二次方的幅度增長,銑刀各部分所承受的離心力已遠遠超過切削力本身的作用而成為刀具的主要載荷。過大的離心力可能會使刀具產生永久性變形甚至破裂,對人員和設備造成嚴重傷害,高速銑刀安全性已成為高速銑削刀具技術研究中一項亟待解決的關鍵問題。采用有效的方法和手段進行高速銑刀安全性研究和預報,

2、對推動高速銑削加工技術的應用與發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
　　 本文以已有的高速刀具技術及安全性研究成果為基礎,采用有限元分析的方法進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上,進行高速可轉位面銑刀和高速可轉位立銑刀的結構研究。針對高速銑削加工特點,通過高速銑刀載荷分析和安裝定位方式分析,確立高速可轉位銑刀邊界條件。以此為基礎,建立高速可轉位面銑刀和高速可轉位立銑刀有限元模型。
　　

3、 針對高速可轉位銑刀組件的材料屬性,依據(jù)強度理論,通過刀具組件強度失效分析,建立高速可轉位銑刀的安全性判據(jù)。通過高速可轉位面銑刀和高速可轉位立銑刀應力場分析,進行刀具結構、幾何參數(shù)以及刀具組件材料對高速銑刀安全性影響規(guī)律研究,實現(xiàn)基于強度的高速銑刀安全性預報。
　　 以高速銑刀切削過程中激振方向和激振形式的分析為基礎,依據(jù)剛度理論,建立高速可轉位銑刀的安全性判據(jù)。通過模態(tài)分析,進行高速銑刀結構及其幾何參數(shù)對銑刀固有特性影響規(guī)律