基于有限元法的易變形件高速銑削加工分析與研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,航空工業(yè)、汽車工業(yè)和輕工業(yè)消費(fèi)品生產(chǎn)均快速增長(zhǎng),大量框架類和曲面類零件隨之出現(xiàn),伴隨著對(duì)此類易變形零件的制造技術(shù)要求也越來越高。在易變形零件的加工過程中,高速銑削工藝逐漸占據(jù)了重要的位置,尤其主要運(yùn)用于鋁合金零件的加工。對(duì)高速銑削過程中的切削力和切削溫度進(jìn)行研究,是分析加工過程的主要依據(jù),對(duì)制定合理的零件加工工藝有一定的指導(dǎo)作用；同時(shí),有限元方法的引入,可利用計(jì)算機(jī)模擬仿真高速銑削加工過程并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行分析研究

2、。因此,運(yùn)用有限元方法研究易變形零件的高速銑削過程具有可行性,并具有一定的理論研究意義和實(shí)踐價(jià)值。 本論文以金屬切削原理、彈塑性變形理論和有限元基本理論等基礎(chǔ)知識(shí)為前提,針對(duì)醫(yī)療器械中易變形零件制造的特殊性,應(yīng)用有限元軟件ANSYS9.0對(duì)高速銑削易變形件過程進(jìn)行仿真研究。固定框架零件是一典型的易變形零件,其形狀不規(guī)則、曲面多。在此易變形零件加工的具體過程中,毛坯的初始?xì)堄鄳?yīng)力、刀具對(duì)工件的作用和工件的裝夾條件等因素都會(huì)對(duì)零件的

3、加工質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。針對(duì)這些問題,運(yùn)用ANSYS9.0軟件建立合適的高速銑削加工有限元模型,對(duì)銑削加工過程中不同銑削參數(shù)條件下切削力的變化進(jìn)行分析,并運(yùn)用數(shù)值分析方法擬和切削力模型,并對(duì)此模型及模型系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)；在此基礎(chǔ)上,對(duì)高速銑削易變形框架零件過程中零件的變形及應(yīng)力、應(yīng)變情況作出有限元仿真模擬,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行一定程度的分析；同時(shí),對(duì)高速銑削過程溫度場(chǎng)進(jìn)行理論分析與計(jì)算,并與高速銑削易變形零件溫度場(chǎng)的有限元模擬仿真結(jié)果進(jìn)行比較