【正文】 +1 = lg +1 = ，取 Z = 12 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式 （ 1）傳動組和傳動副數(shù)的確定 12=43 12=34 12=322 12=232 12=223 在上列兩行方案中，第一行方案有時可以省掉一根軸。因為其它傳動組的變速范圍都比它小。故轉(zhuǎn)速圖需 5 條豎線，主軸共 12 速，電動機軸轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近，故需要 12 條橫線。 （ 2） 傳動組 b 同上可得軸Ⅱ 上兩聯(lián)滑移齒輪的齒數(shù)分別為： 4 23。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計已接近尾聲，回想這兩個多月的畢業(yè)設(shè)計生活，感覺它是我這大學(xué)三年的結(jié)晶。不僅佩服李老師的專業(yè) 知識 水平，他的治學(xué)嚴(yán)謹?shù)木?也 是我學(xué)習(xí)的榜樣， 這些 將會影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 對于設(shè)計的欠缺，我會在以后的學(xué)習(xí)和工作中加以改進，有所創(chuàng)新，爭取在機械領(lǐng)域有所成就。 所以 F′ = KFc = = (N) 顯然， F′是在螺母承受的范圍之內(nèi)，故本夾具可安全工作。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 圖 52 主傳動轉(zhuǎn)速圖 確定公比 齒輪齒數(shù)的確定 （ 1）傳動組 a 如圖 52 所示的傳動組 a， ia1 = 1, ia2 = 1/, ia2 = 1/2。 (3)確定傳動軸的軸數(shù) 傳動軸數(shù)＝變速組數(shù) +定比傳動副數(shù) +1=4。 圖 51 結(jié)構(gòu)網(wǎng)方案 在降速傳動中，防止齒輪直徑過大而使徑向尺寸常限制最小傳動比imin ≥ 1/4；在升速時為防止產(chǎn)生過大的噪音和震動常限制最大轉(zhuǎn)速比imax ≤ 2。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 第 5 章 車床主軸箱及夾具設(shè)計 車床主軸箱的設(shè)計 針對鈦合金的切削特點，設(shè)計出適合的專用車床。但是，隨著切削速度的提高，單位切削功率和單位切削力有所 減小，因此，切削熱和切削溫度不會與切削速度成正比例增加。整個切削過程中切削力的變化如圖 42所示。兩者的變化形成了工件與刀具的動態(tài)接觸表面。一個合理的分離準(zhǔn)則只有真實地反應(yīng)切削加工材料的力學(xué)和物理性質(zhì)，才能得到合理的結(jié)果，例如切屑的幾何形狀、切削力、溫度和殘余應(yīng)力分布等。 (4)進行運算。 (6)單步模具應(yīng)力分析方便快捷，適用于多個變形體、組合模具、帶有預(yù)應(yīng)力環(huán)時的成形過程分析。 (2)解算模型階段：在解算模型時，模型的節(jié)點、單元、約束載荷、物理和機械特征都己定義，所以可由計算機計算單元剛度矩陣，單元剛度矩陣 反映了節(jié)點力和節(jié)點位移之間轉(zhuǎn)化關(guān)系，所以又稱為轉(zhuǎn)化矩陣。因此為減小切削力應(yīng)優(yōu)先選擇對其影響比較顯著的因素切削深度，而選用較小的切削深度值。分別改變切削速度、進給量、切削深度，研究切削力的洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 變化情況。目前，還沒有比鈦合金更好的金屬材料用于臨床。同時，由于鈦合金的彈性模量小， 加工時在徑向力作用下容易產(chǎn)生彎曲變形，引起振動，加大刀具磨損并影響零件的精度。 (3)抗腐蝕性好 鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作，其抗蝕性遠優(yōu)于不銹鋼；對點蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強：對堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。我國鈦資源非常豐富， TiO2總儲量達 9 億噸，儲量世界第一，中國必將成為鈦金屬的世 界生產(chǎn)大國。但是隨著鈦合金應(yīng)用的普及，普通車床仍然是加工鈦 合金的主要設(shè)備。用理論解析法求熱傳導(dǎo)問題的優(yōu)點是可以表示溫度分布的函數(shù)關(guān)系，并且科學(xué)分析影響因素。 切削過程的建模和仿真在改進切削刀具的設(shè)計和優(yōu)化切削參數(shù)方面有很大的發(fā)展?jié)摿Α? 關(guān)鍵詞： 車削，鈦合金，有限元， DEFROM3D 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） II Finite Element Simulation of Turning Titanium Alloy Process ABSTRACT Since the reform and opening, due to production technology unceasing enhancement, All kinds of materials especially the most use of exploitation and utilization of titanium alloy, got fully used, and is increasingly being used in the production of all aspects of life． However， because of its unique material properties， we can not get better processing efficiency and lower processing costs. Therefore， it’s of great significance to study machinability of titanium alloys for improve the processing efficiency． In this paper, the cutting performance of the titanium have been researching. Metalcutting process is a very plex process. Turning operations are performed to modify shape, dimension, and surface roughness of a workpiece cutting away from it several layers of material. Modeling and simulation of cutting processes have the potential for improving tool designs and selecting optimum conditions． Finite element method is being one of method to research and simulate the curing processes． The one objective of this study was to develop a FEM model for simulating the cutting process in turning and predict curing forces and temperatures using finite element analysis． On the basis of predata collection of the workpiece flow stress and high strain rate and high temperature friction coefficient, Simulation of cutting process is set up by using of finite element software DEFORM3D. Analyze the cutting temperature changes of the cutting process. KEY WORDS: Turning , Titanium Alloy, Finite element, DEFROM3D 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） III 目 錄 前 言 ....................................................................................................... 1 第 1 章 鈦合金的性能及應(yīng)用 ............................................................... 4 鈦合金的化學(xué)性能 ................................................................ 4 鈦合金的切削特點 .................................................................... 6 鈦合金的應(yīng)用現(xiàn)狀 .................................................................... 7 第 2 章 車削鈦合金實驗結(jié)果分析 ....................................................... 9 實驗相關(guān)材料 ............................................................................ 9 工件材料 .......................................................................... 9 刀具材料 .......................................................................... 9 實驗方案 .................................................................................... 9 實驗結(jié)果及分析 ...................................................................... 10 實驗結(jié)果 ..........................................................................11 結(jié)果分析 ........................................................................ 12 第 3 章 鈦合金車削有限元仿真 ......................................................... 15 有限元分析方法過程 ............................................................. 15 有限元軟件 DEFORM3D 介紹 ............................................. 15 DEFORM3D 中應(yīng)用加工向?qū)K進行車削仿真的基本步驟 .................................................................................................. 17 DEFORM3D 中切削加工過程有限元模 型建立的主要注意點 .................................................................................................. 18 網(wǎng)格劃分的設(shè)置 ........................................................... 18 切屑的分離標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定 ................................................... 19 材料模型的建 立 ........................................................... 20 速度邊界條件的確定 ................................................... 20 時間步長的確定 ........................................................... 20 第 4 章 仿真分析 .................................................................................. 22 概述 .......................................................................................... 22 不同切削條件下的切削力仿真 ............................................. 22 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） IV 不同切削條件下的切削溫度仿真 ......................................... 25 切削力的仿真結(jié)果與實驗結(jié)果的對比 ................................. 27 第 5 章 車床主軸 箱及夾具設(shè)計 ......................................................... 29 車床主軸箱的設(shè)計 ..................................................................