铣削加工切削力的有限元分析与试验.pdfVIP

学兔兔 1 lI5 似 铣削加工切削力的有限元分析与试验 The cutting-force analysis and experiment of milling process fo r thin-walled workpiece based on FEM 侯军明 ，汪木兰L ，王保升 ，袁 勤’ HOU Jun．mincj’’2 WANG MU．1an 。一 WANG Bao．sheng ，YUAN Qin’ ， (1．南京工程学院先进制造技术工程中心，南京211167；2．先进数控技术江苏省高校重点建设实验室，南京211167) 搞 要：有限元技术在金属切削过程分析中得到日益广泛的应用。在对铣i~U)30工过程中的切削力进行理 论分析的基础上，建立了整体铣刀对薄壁零件进行铣削加工的三维有限元模型。通过改变模 型中的轴向和径向切削深度，对切削力的变化趋势进行分析，并进行了切削试验验证。结果 表明，在1-3mm范围内，随着径向和轴向切削深度的增加，切削力呈增大趋势；当改变轴向 切削深度时，模拟得到的切削力与试验测量结果变化趋势一致。 关键词：薄壁加工；切削深度；切削力；有限元法 中图分类号：T@501 文献标识码：A 文章编号：1 009-01 34(201 3)03(上)-0052-03 Doi：1 0．3969／J．issn．1 009-01 34．201 3．o3(上)．1 6 0 引言 维正交模型对平均铣削力系数与瞬时铣削力系数 进行分析。 金属切削过程是刀具与工件间相互作用的过 由于铣削加工过程为斜角切削过程，并且单 程，其中铣削加工是刀具与工件间的一个变切削 齿的平面稳定连续切削不便于后续的切削过程中 厚度、非连续性接触的切削过程，所以铣削加工 的弹性变形、刀具偏心以及颤动等造成的影响分 的机理非常复杂。在薄壁零件的加工过程中，切 析研究，所以建立整体立铣刀的切削有限元模型 削力决定切削热的产生并使零件产生相应的加工 对于影响因素的分析具有重要意义。 变形，影响着零件的加工精度，所以对于薄壁零 本文以606l铝合金为研究对象，运用有限元 件切削力变化规律的分析对薄壁零件的加工工艺 软件建立了三刃铝铣刀对薄壁零件铣削加工的有 制订以及优化有着重要的实践意义 。 限元仿真模型，并且重点对其中的切削力变化进 有限元技术近年来已经在金属切削研究中得 行了详细研究，从而为薄壁零件斜角切削的动态 到越来越广泛的应用，大大减少试验的周期以及 分析提供依据。 成本。国内外