螺旋齒圓孔拉刀CAD系統(tǒng)開發(fā)及有限元仿真.pdf

1、螺旋齒拉刀比一般的普通拉刀,強(qiáng)度更高,使用壽命更長,并且能夠獲得更高的表面質(zhì)量,在實際生產(chǎn)中得到了一定的應(yīng)用。由于螺旋齒拉刀屬于復(fù)雜刀具,設(shè)計、制造周期長,難度較大,為了進(jìn)一步提高螺旋齒拉刀的設(shè)計效率及質(zhì)量,對螺旋齒拉刀CAD系統(tǒng)及拉削過程的有限元仿真等進(jìn)行研究具有非常重要的意義。
　　本文在分析螺旋齒圓孔拉刀的特點及拉削機(jī)理的基礎(chǔ)上,利用劃分微元的方法,將螺旋齒拉刀的切削齒分成若干個微元,建立了一種基于微元的切削力模型,并且利用

2、B-spline(B樣條)曲線函數(shù)進(jìn)行切削齒的平滑處理。通過B-spline曲線函數(shù)方程計算了斜角拉削時切削齒的切削負(fù)載、切削刃與工件接觸長度,獲得了簡化后的微元切削力方程。
　　為了提高螺旋齒圓孔拉刀的設(shè)計效率,本文對螺旋齒圓孔拉刀的常規(guī)設(shè)計方法進(jìn)行了分析。基于Solidworks中掃描切除命令,繪制刀齒的法向齒形及螺旋線,切除掃描圓柱基體得到螺旋齒的三維模型。利用VB對Solidworks二次開發(fā)的方法,開發(fā)出了螺旋齒圓孔拉刀

3、CAD系統(tǒng),該系統(tǒng)分為切削部設(shè)計、校準(zhǔn)部設(shè)計、刀體部設(shè)計及螺旋齒圓孔拉刀設(shè)計四大模塊,實現(xiàn)了螺旋齒圓孔拉刀各部分模型及工程圖的生成,以期在實際工程中得到應(yīng)用。
　　考慮到螺旋齒圓孔拉刀三維拉削過程的復(fù)雜性,本文利用切削專用有限元仿真軟件Third Wave Advantedge V5.6對拉削過程進(jìn)行了初步研究。分析了二維拉削時,刀齒前角、后角、刃口圓弧半徑、進(jìn)給量及切削速度等因素對拉削力和拉削溫度的變化規(guī)律。設(shè)計正交實驗方案,通