铣削加工中立铣刀应力与变形及工件变形研究

admin · 发表于 2022-9-7 16:26:56

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雅宝题库解析：
在高速铣削过程中，刀具的加工应力和应变的预测是非常困难的，由于整体立铣刀具有三维复杂曲面结构，目前没有直接的求解刀具应力的求解方法。本文针对航空薄壁件的弱刚性特征，应用有限元与解析结合的方法，预测刀具的应力和应变等重要参数。考虑了在加工过程中刀具和工件很容易发生变形，研究了切削过程中刀具的变形、应力以及工件的变形等重要参数，从而实现切削参数优化和刀具失效的条件的预测。采用铣削力实验系数分析方法，确定了三向铣削力的计算公式。应用MSC Patran/Nastran软件和解析方法计算出铣刀的变形和应力（Mises合应力、最大主应力，最大切向应力等），在解析法的研究中，采用材料力学和弹性力学理论分别对刀具的根部应力和切削刃的应力进行分析和计算，预测出切削加工的刀具应力。基于以上研究的预测的结果，应用电阻应变法进行了实验验证，并对预测模型进行了修正。同样，采用仿真和解析的相结合的方法，也获得了刀具变形量。实验共针对9把不同类型的刀具进行了实验测量和研究。针对航空薄壁件，应用MSC Patran/Nastran软件和有限差分解析方法计算出工件的变形值，根据工件的边界条件选取了三种基本计算模型，采用数值差分的方法分别对三种模型依据刀具的位置、薄壁件的尺寸、加工条件等参数，分别计算出薄壁的变形值，将结果与有限元的计算方法进行了比较和验证。基于以上研究的理论和方法，采用VB语言的方法开发了刀具与工件的加工变形及应力计算系统，可以预测铣削过程的刀具和工件的变形及应力等参数。

铣削加工中立铣刀应力与变形及工件变形研究

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