插齒加工切削力數(shù)值模擬與試驗研究.pdf

1、天津大學碩士學位論文插齒加工切削力數(shù)值模擬與試驗研究插齒加工切削力數(shù)值模擬與試驗研究NumericalSimulationExperimentalStudyofCuttingFceinGearShaping學科專業(yè)：機械工程作者姓名：周后火指導教師：張連洪教授天津大學機械工程學院二O一四年十二月I中文摘要中文摘要插齒是加工齒輪的重要工藝方法，插削力是制定插齒加工工藝的重要依據。研究插齒加工切削力，對切削熱的產生、刀具的磨損與耐用度，以及

2、已加工表面的質量，對機床、刀具、夾具的設計，對優(yōu)化刀具幾何參數(shù)以及切削過程中的自適應控制都具有非常重要的意義。隨著計算機技術的發(fā)展，仿真技術逐步引入到研究機械加工過程的領域中。切削機理復雜、干擾因素多、實驗量大一直是切削研究的難點問題，而應用有限元仿真切削過程，可以預測與分析整個切削系統(tǒng)中各因素的變化情況。采用有限元數(shù)值模擬和試驗對比已經成為切削領域普遍應用的研究手段。切削是一個包含材料、幾何、接觸等非線性復雜過程，有限元軟件ABAQU

3、S可以有效地處理上述非線性問題。本文為獲得更為精確的插齒切削力預報，主要研究內容和成果如下:首先，采用準靜態(tài)拉伸實驗、霍普金森壓桿實驗獲得工件材料應力應變曲線，通過MATLAB非線性回歸得到了高應變率（102～104s1）下材料JohnsonCook（JC）本構參數(shù)。其次，為了更準確的探究插齒加工切削力的變化規(guī)律，采用刨削模擬插齒切削，用齒數(shù)為一的齒條刀具模擬插齒加工刨削齒輪，獲得切削力試驗數(shù)據。最后，基于工件材料本構模型，采用ABAQ