高速立銑切削力的有限元分析及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、以高切削速度、高進(jìn)給速度及高加工質(zhì)量為主要特征的高速切削(HSM)是近二十年來(lái)發(fā)展迅猛的一項(xiàng)高新技術(shù)，是先進(jìn)制造技術(shù)的重要發(fā)展方向，也是當(dāng)前科技界和工業(yè)界競(jìng)相研究的熱門領(lǐng)域之一。切削力是計(jì)算切削扭矩和切削功率必要依據(jù)，是分析加工過(guò)程中的切削熱與溫升以及加工精度和工件表面質(zhì)量的基礎(chǔ)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，以有限單元法為代表的數(shù)值模擬方法已成為目前研究切削力的重要手段和工具。 鑒于高速切削過(guò)程的復(fù)雜性，不能單靠一種方法來(lái)研究高速

2、切削過(guò)程中的切削力。因此，本論文在金屬切削理論和彈塑性力學(xué)理論的基礎(chǔ)上用有限元法分析切削區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，進(jìn)而研究高速切削條件下各切削參數(shù)對(duì)切削力的影響規(guī)律。 首先根據(jù)高速切削的特點(diǎn)，建立正交切削模型，分析金屬切削層變形機(jī)理、切屑受力情況、刀具/工件切削區(qū)的摩擦特點(diǎn)以及有關(guān)剪切角的計(jì)算方法。根據(jù)正交切削特點(diǎn)建立了有限元模型，應(yīng)用彈塑性力學(xué)討論了切削變形區(qū)的彈、塑性階段的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)。在建立有限元模型時(shí)要注意材料模型、網(wǎng)格劃分、