淬硬鋼模具典型型面銑削過程有限元仿真.pdf

1、汽車工業(yè)的迅速發(fā)展對汽車覆蓋件模具產生了巨大需求，拐角和曲面是汽車覆蓋件模具上兩個典型的型面，但其在加工過程中切削載荷波動大，對機床、刀具及加工后的表面質量均會造成不良影響，研究這兩個型面特征加工中切削載荷具有實際意義。然而，模具加工中銑削力的研究多憑借經驗或實驗的手段，具有一定耗時性和盲目性。隨著有限元技術在切削加工過程研究中應用日趨成熟和計算機技術的飛速發(fā)展，切削過程有限元仿真模擬的精度逐步提高，其經濟性和高效性使該技術成為研究金屬

2、切削過程中一個重要的研究手段。
　　本文基于有限元仿真軟件 DEFORM-3D，采用數值模擬方法，結合材料本構模型、刀-屑接觸摩擦模型、分離準則等有限元關鍵技術建立球頭銑刀銑削淬硬鋼Cr12MoV三維有限元仿真熱力耦合模型。在刀具運動軌跡控制中，利用刀具位置坐標與時間的對應關系實現曲線運動軌跡的加載，結合網格技術和合理的迭代算法保證模擬計算結果的收斂性，從而實現了刀具路徑為曲線時硬態(tài)銑削過程的有限元仿真模擬。
　　以直角拐角

3、型面和凸曲面型面為工件模型，建立了球頭銑刀直角拐角銑削過程三維有限元仿真模型和凸曲面銑削過程三維有限元仿真模型。利用數值模擬手段研究了直角拐角和凸曲面銑削過程中銑削力的特點和不同主軸轉速下及每齒進給量下銑削力的變化規(guī)律。
　　由于有限元仿真模擬是在理想條件下進行、模型計算量較大及刀具運動復雜等原因，仿真模擬結果存在誤差，針對上述兩種型面特征，設計和進行了與仿真模型切削參數對應的銑削實驗，分析銑削力測量值和仿真值的誤差。本文實現了銑