三維復雜槽型銑刀片力-熱耦合物理場研究.pdf

1、現(xiàn)代機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。要實現(xiàn)理想的先進機械制造過程,使數(shù)控加工設備能夠正常運行,刀具質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的需要,設計、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.熱耦合物理場進行了有限元模擬,并以耦合物理場的有限元分析結果為前提,對銑刀片進行了模糊綜合評判。主要內容如下:
　　 1.進

2、行了銑削溫度和銑削力試驗,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)進行了擬合,得出銑削溫度和銑削力隨時間變化的試驗公式。
　　 2.模擬銑削時刀片的實際狀況,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。
　　 3.建立了應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力場進

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力以及力-熱耦合后的等效應力和位移進行了數(shù)值模擬,得到等效應力的分布規(guī)律。
　　 5.以耦合物理場的有限元分析結果為前提,利用模糊數(shù)學理論,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行了模糊綜合評判。
　　 力-熱耦合物理場