三維復(fù)雜槽型銑刀片力-熱耦合物理場研究.pdf

1、現(xiàn)代機(jī)械制造正向柔性制造系統(tǒng)、集成制造系統(tǒng)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程方向上發(fā)展。要實(shí)現(xiàn)理想的先進(jìn)機(jī)械制造過程,使數(shù)控加工設(shè)備能夠正常運(yùn)行,刀具質(zhì)量的好壞是決定性因素之一。傳統(tǒng)的平前刀面銑刀片已越來越不能滿足生產(chǎn)的需要,設(shè)計(jì)、開發(fā)一種銑削力最小,銑削溫度最低的新型刀具勢在必行。本文對銑刀片銑削過程中的力.熱耦合物理場進(jìn)行了有限元模擬,并以耦合物理場的有限元分析結(jié)果為前提,對銑刀片進(jìn)行了模糊綜合評判。主要內(nèi)容如下:
　　 1.進(jìn)

2、行了銑削溫度和銑削力試驗(yàn),利用動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同時測得銑削過程中的銑削溫度和銑削力,利用MATLAB軟件,對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合,得出銑削溫度和銑削力隨時間變化的試驗(yàn)公式。
　　 2.模擬銑削時刀片的實(shí)際狀況,建立了溫度場有限元分析的邊界條件,對波形刃銑刀片和平刀面銑刀片的溫度場進(jìn)行了有限元分析,得到了溫度分布規(guī)律,為耦合場的分析打下了基礎(chǔ)。
　　 3.建立了應(yīng)力場有限元分析的邊界條件,對與溫度場分析時相同時刻的應(yīng)力場進(jìn)

3、得了有限元分析,得出了平刀面銑刀片和波形刃銑刀片的應(yīng)力分布規(guī)律。
　　 4.利用有限元分析軟件ANSYS的多場耦合功能對銑削過程中交變溫度引起的熱應(yīng)力以及力-熱耦合后的等效應(yīng)力和位移進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到等效應(yīng)力的分布規(guī)律。
　　 5.以耦合物理場的有限元分析結(jié)果為前提,利用模糊數(shù)學(xué)理論,建立了模糊綜合評判模型,考慮了所有影響評判對象的因素,對波形刃銑刀片和平前刀面銑刀片進(jìn)行了模糊綜合評判。
　　 力-熱耦合物理場