振動(dòng)切削應(yīng)力波傳播有限元分析.pdf

1、振動(dòng)切削是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型切削加工技術(shù)，它能獲得普通切削無(wú)法比擬的工藝效果，尤其在難加工材料和普通材料的難加工工序中更顯示出其優(yōu)越性，振動(dòng)切削的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被公認(rèn)而且已經(jīng)廣泛應(yīng)用于包括車削、攻絲、磨削等工程實(shí)際應(yīng)用中，是現(xiàn)代切削技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。 本文從運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩種角度對(duì)振動(dòng)切削過程進(jìn)行了解析，根據(jù)彈性力學(xué)理論給出了振動(dòng)切削過程中工件在沖擊載荷作用下所激發(fā)出的應(yīng)力波的傳播特點(diǎn)。并基于低頻振動(dòng)切削系統(tǒng)，采用有限元分

2、析軟件ANSYS對(duì)振動(dòng)切削實(shí)驗(yàn)中的被加工工件進(jìn)行建模，結(jié)合振動(dòng)切削特點(diǎn)對(duì)工件的切削區(qū)進(jìn)行加載并求解。對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來(lái)闡明振動(dòng)切削的微觀機(jī)理。 通過實(shí)驗(yàn)和有限元分析驗(yàn)證了在振動(dòng)切削時(shí)沖擊載荷的作用極大的影響著切屑的形成，刀具與切屑的沖擊作用使得切削加工區(qū)域的應(yīng)力波不斷產(chǎn)生并傳播，正是應(yīng)力波的反復(fù)作用使得切削區(qū)內(nèi)的金屬疲勞不斷產(chǎn)生微裂紋和裂紋。從而表明了振動(dòng)切削加工方法有利于微裂紋的萌生與擴(kuò)展，并降低了刀—屑間的摩擦，使切削力