銑刨輪刀具安裝角對(duì)切削阻力的影響

1、 杠 拭 第 4 7 卷 I 第 3 期 總第 5 0 9 期 【 s 】 趙靜一． 安東亮， 孫炳玉 ． 等． 基于 A D A MS和A NS Y S 的 橋粱撿測(cè)車臂架結(jié)構(gòu)的 7 宄 0 1 ． 申| 國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào)， 2 0 o 9 ( 7 ) ：219 —2 2 2 ．[ 6 1沈春林． 鐵路橋梁檢測(cè)車舫防傾覆穩(wěn)定性校核m． 鐵道建 筑 ， 2 o o 9 ( I ) ： 4 6 - 4 9 ．r 7 1石博強(qiáng)， 串焱華 ．

2、 寧曉斌 等． A D A MS 基礎(chǔ)與I程實(shí)倒教 程【 M】 ． 北京： 中國(guó)鐵道出舨社 ． 2 0 0 7通信地址： 江蘇徐州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)馱藍(lán)山路 2 6 號(hào) 徐工集團(tuán)江 蘇徐州工程機(jī)械研究院( 2 2 1 0 0 4 )( 收稿日期： 2 0 1 6 - 0 1 - 0 5 )銑刨輪刀具安裝角對(duì)切削阻力的影響 薄夫祥， 孟 I 6 } 雪梅， 康凱旋， 賈海波 徐工集團(tuán)江蘇徐州工程機(jī)械研究院 摘 要 I 為提高銑刨輪的工作性能和使

3、用壽命， 深入研究切削過程中刀具安裝角對(duì)刀具所受切削阻力的影響， 采用數(shù)學(xué)解 析法 ， 建立刀具在銑刨過程中任意時(shí)刻切削厚度的精確數(shù)學(xué)模型， 并在此基礎(chǔ)上計(jì)算切削阻力， 分析單個(gè)銑刨輪刀具切削過 程 中切削 阻力 變化 的趨 勢(shì) ，得到 刀具安 裝角對(duì)切 削阻力 的影響方式 。結(jié)合大 型通用 有限元分析 軟件 A N S Y S顯示 動(dòng)力學(xué) L s — D y n a 模塊進(jìn)行仿真， 并對(duì)仿真得到的接觸阻力進(jìn)行計(jì)算與分析 。 通過理論計(jì)

4、算與仿真驗(yàn)證得到 ： 單個(gè)切削循環(huán)過程中，隨刀具轉(zhuǎn)角的增大， 切削阻力呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì) ； 在相同轉(zhuǎn)角位置 ， 隨著刀具安裝角的增大， 切削阻力呈現(xiàn)單調(diào)增大 的趨勢(shì) 。關(guān)鍵詞 ： 銑刨輪 ； 刀具安 裝角 ； 切削阻力 ； 刀具轉(zhuǎn) 角銑刨輪是銑刨機(jī)的核心工作機(jī)構(gòu) ，承擔(dān)著最主要的 銑刨工作， 其工作原理是利用銑刨鼓上安裝的刀具依次 將路面材料銑削下來 ，并通過滾筒上排布的雙螺旋葉片 將廢料集中在滾筒中部 ，然后通過滾筒上的拋料板將

5、廢 料送入輸料皮帶機(jī)， 在此過程中銑刨輪消耗了 銑刨機(jī)整 機(jī)近 8 0 ％ 左右的功率。為了提高銑刨輪的工作性能，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開展了廣 泛深入的研究 ： 田晉躍I t ] 等采 用 MA T L A B軟件分析 了刀 作者簡(jiǎn)介： 薄夫祥( 1 9 8 9 一) ， 男， 山東莒南人， 工程師， 碩士， 研究方向： C A E 仿真， 結(jié)構(gòu)優(yōu)化， 增材制造技術(shù)研究。2 0 1 63I缸 拭f3 5學(xué)兔兔 w w w .x u e t u t

6、 u .c o m缸 械 第4 7 卷 I 第3期 總第 5 0 9 期 0 圖 2 銑刨輪整體運(yùn)動(dòng)方式 圖 3 刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡 數(shù) ；為刀具轉(zhuǎn)角 ，即刀具從進(jìn)入路面開始所轉(zhuǎn)過 的角 度 ； R為刀尖旋轉(zhuǎn)半徑。隨著銑刨輪的平移前進(jìn) ，任意時(shí)刻銑刨輪刀尖點(diǎn) 與銑刨輪旋轉(zhuǎn)中心 0的連線在未穿過 點(diǎn)之前 ， 切削厚 度d () 隨刀具轉(zhuǎn)角 單調(diào)增大， 到達(dá) 點(diǎn)時(shí)切削 厚度最 大， 穿過肘點(diǎn)后切削厚度隨刀具轉(zhuǎn)角的增大逐漸變小直至為零。銑刨輪刀尖點(diǎn)