刀具磨损对工件质量影响的仿真分析

刘胜永¹，董兆伟²，张以都²，万晓航³

(1.河北师范大学,职业技术学院,石家庄,050031;
2.北京航空航天大学,机械工程及自动化学院,北京,100083;
3.河北工业职业技术学院,机电系,石家庄,050091)

摘要:采用有限元分析方法,建立二维金属切削仿真模型,利用网格自适应准则,以不同圆弧半径的铣刀,模拟典型零件二维切削过程中切屑的形成,已加工表面的切削力和残余应力分布状况.结果表明,刀刃钝圆半径越小,刀尖越锋利,但是磨损较快,切削力很快增加.刀刃钝圆半径增大,切削刃工作长度增加,机床负荷增加,易引起振动影响表面加工质量.残余应力分布在工件表面以下的0.15mm以内很薄的金属层,这对于厚度较小的薄壁件加工后的变形有很大的影响.仿真结果对于工程中的实际应用具有重要的意义.

关键词:材料合成与加工工艺; 切削加工; 有限元; 切削力; 网格重划分; 残余应力;

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