普通材料高速銑削過程切削力的研究.pdf

1、在現(xiàn)代金屬制造領域中，高速銑削以其切削速度和加工效率高、加工質量好受到了廣泛關注，并已應用于各個領域。切削力和切削溫度是反應切削過程的重要指標，切削力是計算切削功率和切削扭矩的必要依據(jù)，是分析加工過程中切削熱和溫升以及加工精度，工件表面加工質量的重要影響因素。因此對高速切削中切削力進行系統(tǒng)研究，對合理選擇高速銑削參數(shù)，提高加工效率和質量有重要的意義。本文以高速銑削過程為研究對象，采用理論建模，有限元模擬和實驗相結合的方法，對高速銑削力的

2、變化規(guī)律進行了研究。
　　基于金屬切削，彈塑性變形及摩擦力學等理論，對銑削力的來源和分解過程進行分析，在參考已有研究成果的基礎上，建立了銑削力數(shù)學模型。
　　基于金屬切削理論和高速切削的特點，建立了正交切削有限元分析模型，對金屬切削過程進行了模擬仿真，并對切削層變形過程，切削變形區(qū)的應力應交情況進行分析。研究了刀具的前角、后角、刀尖鈍圓半徑等幾何參數(shù)和切削速度對切削力的影響規(guī)律。在二維正交切削模型的基礎上建立了三維銑削過程有

3、限元分析模型，對高速銑削過程以及高速銑削過程中變形區(qū)的應力應變分布特點，切削參數(shù)對銑削力的影響等進行了系統(tǒng)的模擬仿真，獲得了切削力隨工藝參數(shù)的變化規(guī)律。
　　對高速銑削加工進行實驗研究。采用硬質合金立銑刀和球頭銑刀，在HASS高速數(shù)控加工中心上分別對45鋼，鑄鐵和鋁合金進行了高速切削加工實驗，得到了不同切削參數(shù)對切削力的影響規(guī)律，利用最小二乘法，建立了切削力的預測模型。通過仿真結果和實驗結果的對比分析，發(fā)現(xiàn)二者有較好的一致性，證明