复杂曲面铣刀力学模型的单因素分析.ppt

课题：复杂曲面铣刀力学模型的单因素分析,论文主要研究内容,对铣刀进行合理的简化，合理选择高速铣削用量。,球头螺旋齿铣刀三维实体模型,将铣刀实体几何模型导入ANSYS,刀具实体模型的简化及网格划分,施加位移边界条件及约束条件,在关键点上施加集中力载荷,进入通用后处理器查看结果,图形显示应力结果,影响铣削载荷的单因素分析,(1)主轴转速(2)每齿进给量(3)背吃刀量(4)侧吃刀量,改变主轴转速时刀具的应力应变分布,切削速度越高，单位时间内加工的工件也越多，加工效率也就越高；但高切削速度减少了刀具寿命，降低了刀具的耐用度，从而也增加了加工成本。由于这种矛盾的存在，高速切削时，应选择合适的切削速度。对于每种工件材料，都有它最佳的切削速度，而对于每一种刀具材料，也有适于它发挥本身切削性能的最佳切削速度。,改变每齿进给量时刀具的应力应变分布,随着进给量增大，刀具应力和刀具变形量均相应增加，且增幅较大。高速切削中具体进给量的选择，目前还没有完整的加工参数表和高速切削数据库可供选择，也没有现成的加工实例可供参考。高速切削虽然是作为一种全新的切削方式，但在实际加工中，大多数情况依然是依靠以往的经验，根据所加工的材料和工序特征等，进行大量的试切来确定最佳的切削速度和进给速度。,改变背吃刀量时刀具的应力应变分布,由此图表可以看出当背吃刀量从0.5增加到4.5时SMX和DMX都增了很多倍，所以背吃刀量对刀具的应力场影响很大，要尽量的选取小一些，另外在实际加工中，背吃刀量还受到机床功率、刀具强度、加工余量等条件的限制。太大的背吃刀量会引起振动使刀具受到冲击甚至破损，从而降低了刀具的使用寿命。,改变侧吃刀量时刀具的应力应变分布,从此图同样可以看出侧吃刀量对刀具应力场影响也很大，仅次于背吃刀量对刀具应力场的影响，和进给量对刀具应力场的影响差不多，但比切削速度对刀具应力场的影响要大，所以在高速加工中，除了对背吃刀量的选择要小以外，对侧吃刀量的选择也要尽量的小些。,总结,从以上的分析可以看出在转速在10000r/min时,切削力对刀具的应力场分布的影响还是比较大的，当速度进一步加大时切削力的影响就逐渐消弱了。从铣削用量的角度来看，背吃刀量即切削深度对铣削力的影响最大，其次是侧吃刀量和进给量，切削速度对铣削力的影响最小。总的来说是转速增高，但一定要在铣削力降低中找到平衡点，侧吃刀量和背吃刀量减少，进给量适当增大以提高加工效率。,感谢各位老师的评审。,