本文關(guān)鍵詞：淬硬鋼模具典型型面銑削過(guò)程有限元仿真

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【摘要】：汽車工業(yè)的迅速發(fā)展對(duì)汽車覆蓋件模具產(chǎn)生了巨大需求，拐角和曲面是汽車覆蓋件模具上兩個(gè)典型的型面，但其在加工過(guò)程中切削載荷波動(dòng)大，對(duì)機(jī)床、刀具及加工后的表面質(zhì)量均會(huì)造成不良影響，研究這兩個(gè)型面特征加工中切削載荷具有實(shí)際意義。然而，，模具加工中銑削力的研究多憑借經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)的手段，具有一定耗時(shí)性和盲目性。隨著有限元技術(shù)在切削加工過(guò)程研究中應(yīng)用日趨成熟和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，切削過(guò)程有限元仿真模擬的精度逐步提高，其經(jīng)濟(jì)性和高效性使該技術(shù)成為研究金屬切削過(guò)程中一個(gè)重要的研究手段。 本文基于有限元仿真軟件DEFORM-3D，采用數(shù)值模擬方法，結(jié)合材料本構(gòu)模型、刀-屑接觸摩擦模型、分離準(zhǔn)則等有限元關(guān)鍵技術(shù)建立球頭銑刀銑削淬硬鋼Cr12MoV三維有限元仿真熱力耦合模型。在刀具運(yùn)動(dòng)軌跡控制中，利用刀具位置坐標(biāo)與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系實(shí)現(xiàn)曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的加載，結(jié)合網(wǎng)格技術(shù)和合理的迭代算法保證模擬計(jì)算結(jié)果的收斂性，從而實(shí)現(xiàn)了刀具路徑為曲線時(shí)硬態(tài)銑削過(guò)程的有限元仿真模擬。 以直角拐角型面和凸曲面型面為工件模型，建立了球頭銑刀直角拐角銑削過(guò)程三維有限元仿真模型和凸曲面銑削過(guò)程三維有限元仿真模型。利用數(shù)值模擬手段研究了直角拐角和凸曲面銑削過(guò)程中銑削力的特點(diǎn)和不同主軸轉(zhuǎn)速下及每齒進(jìn)給量下銑削力的變化規(guī)律。 由于有限元仿真模擬是在理想條件下進(jìn)行、模型計(jì)算量較大及刀具運(yùn)動(dòng)復(fù)雜等原因，仿真模擬結(jié)果存在誤差，針對(duì)上述兩種型面特征，設(shè)計(jì)和進(jìn)行了與仿真模型切削參數(shù)對(duì)應(yīng)的銑削實(shí)驗(yàn)，分析銑削力測(cè)量值和仿真值的誤差。本文實(shí)現(xiàn)了銑削過(guò)程中刀具路徑為曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)仿真模擬，研究結(jié)果可為復(fù)雜切削路徑模擬和新刀具的開(kāi)發(fā)提供有益參考和輔助支持。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG54

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本文編號(hào)：1307193