【正文】 沈陽(yáng)理工大學(xué) 學(xué)士學(xué)位論文 1 薄壁圓筒銑削的動(dòng)力學(xué)分析 摘 要 薄壁回轉(zhuǎn)體工件加工一直是機(jī)械加工業(yè)的一個(gè)難點(diǎn)，因?yàn)榇祟惲慵膭偠群懿?，加工過(guò)程中力變形、熱變形比較嚴(yán)重，零件的尺寸精度和形位精度難以達(dá)到加工要求，廢品率高，生產(chǎn)效率很低。本文根據(jù)高速切削和車銑技術(shù)的優(yōu)越性，從建立切削薄壁回轉(zhuǎn)體的動(dòng)力學(xué)模型出發(fā)，應(yīng)用大型有限元軟件 Ansys 對(duì)薄壁回轉(zhuǎn)體工件進(jìn)行了 靜力分析， 模態(tài)分析， 諧響應(yīng)分析。 并詳細(xì)分析了在不同厚度時(shí)的薄壁件的固有頻率的變化關(guān)系以及它的合位移等值線圖的變化規(guī)律，從厚度 4㎜一直切到 ㎜。 由靜力分析得出，薄壁回轉(zhuǎn)體所能承受的 最大應(yīng)力和最大位移量； 由模 態(tài)分析得出，薄壁件的固有頻率與工件的厚度關(guān)系，并且和工件的材料與薄壁件的長(zhǎng)度有關(guān)系 ，隨著厚度的增大薄壁件的固有頻率也隨著增大 。 由模態(tài)分析得到的合位移等值線圖看出，薄壁回轉(zhuǎn)體的各階的固有頻率處的最大變形有很大區(qū)別，因此在進(jìn)行切削時(shí)就要選擇好刀具的切削頻率。在同一 位置，若切削速度選的不好就可能和薄壁件的固有頻率一樣，引起共振；由諧響應(yīng)分析得出，在切削的過(guò)程中，在什么頻率下切削引起的共振振幅最大，在切削過(guò)程中應(yīng)盡力避開這幾個(gè)頻率切削。 關(guān)鍵詞 ： 薄壁回轉(zhuǎn)體， 車銑，有限元， 靜力分析，模態(tài)分 析，諧響應(yīng)分析 沈陽(yáng)理工大學(xué) 學(xué)士學(xué)位論文 2 目 錄 1 緒 論 ........................................................................................................................................ 1 論文研究背景及意義 ......................................................................................................... 4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................................................ 5 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 .......................................................................................................... 5 國(guó)外研究現(xiàn)狀 .......................................................................................................... 6 研究的內(nèi)容及方法 ............................................................................................................ 7 本章小結(jié) .......................................................................................................................... 8 2 車銑 加工方法 ............................................................................................................................ 9 車銑加工的定義 ................................................................................................................ 9 車銑技術(shù)的發(fā)展歷史 ....................................................................................................... 10 車銑技術(shù)的主要特點(diǎn) ...................................................................................................... 11 車銑技術(shù)的主要內(nèi)容 ...................................................................................................... 12 正交車銑運(yùn)動(dòng)學(xué) ............................................................................................................. 12 車銑中的圓周刃、端面刃切削力 .................................................................................... 13 主要切削參數(shù)對(duì)圓周刃、端面刃切削力 .......................................................................... 16 3 薄壁回轉(zhuǎn)體靜力 分析 ................................................................................................................ 18 靜力分析 的基本概念 ....................................................................................................... 18 靜力分析的基本步驟 ....................................................................................................... 18 建模 ............................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 加載 ............................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 觀察結(jié)果和后處理 .......................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 TC4 薄壁件的 靜力 分析流程 ............................................................................................ 19 后處理 ........................................................................................................................... 21 本章小結(jié) ....................................................................................................................... 24 4 薄壁回轉(zhuǎn)體的模態(tài)分析 ............................................................................................................ 25 模態(tài)分析的基本概念 ....................................................................................................... 25 模態(tài)分析的有限元基礎(chǔ) ................................................................................................... 25 模態(tài)分析的基本步驟 ...................................................................................................... 29 建模 ...................................................................................................................... 29 加載 ...................................................................................................................... 29 模態(tài)擴(kuò)展 ............................................................................................................... 30 觀察結(jié)果和后處理 ................................................................................................. 31 TC4 薄壁件的模態(tài)分析流程 ............................................................................................ 31 后處理 ........................................................................................................................... 31 同一厚度時(shí)不同階的最大合位移量分析 ................................................................. 31 厚度與不同階固有頻率關(guān)系分析 ............................................................................ 41 本章小結(jié) ....................................................................................................................... 44 5 薄壁回轉(zhuǎn)體的諧響應(yīng)分析 ......................................................................................................... 46 諧響應(yīng)分析的基本概念 .................................................................................................. 46 諧響應(yīng)分析的基本步驟 .................................................................................................. 46 建模 ...................................................................................................................... 46 沈陽(yáng)理工大學(xué) 學(xué)士學(xué)位論文 3 進(jìn)入 ANSYS 求解器 .............................................................................................. 47 觀察結(jié)果和后處理 ................................................................................................. 47 TC4 薄壁件諧響應(yīng)分析流程 ............................................................................................ 48 建模及