【正文】 圖 分析定義圖 結(jié)果定義對話框 Fig Definition of analyse Fig Result Window Definition d. 在 Study Name 中輸入分析名稱 local1，在 Type 中選擇 Local Sensitivity，在 Analyses 中選 擇前面所建立的靜態(tài)分析任務 Analysis1， 勾選所有已建立的參數(shù)，并根據(jù)前面的參數(shù)值給一個初值。 步驟二：建立、運行靈敏度分析任務 ，系統(tǒng)彈出 Analyse and Design Studies 對話框。 23 圖 參數(shù)設置圖 Fig Design Parameter Fig Design Parameter Definition 重復上述步驟，創(chuàng)建芯厚 1，芯厚 2，周前角，一次后角和二次后角這些參數(shù)。 c. 在圖 所示的設計參數(shù)定義對話框中，確定 Type 設置為 Pro/ENGINEER? ，然后單擊右側(cè)的 Select? 按鈕，系統(tǒng)提示選擇一個尺寸。 2．局部靈敏度分析 步驟一：定義設計參數(shù) a. 在菜單欄選擇“分析 Design Control Design Params”，系統(tǒng)彈出 Design Parameter 對話框，如圖 所示。 通過上述分析可以得出靈敏度分析的一般思路： （ 1）進行局部靈敏度分析，確定主要參數(shù)對模型性能的影響程度。 一個模型的參數(shù)有很多，如果每一個參數(shù)都進行全局靈敏度分析，必然導致計算增加；另一方面， 眾多的模型參數(shù)對模型的影響程度不一樣，對于那些對模型性能影響程度小的參數(shù)，完全沒有必要進行全局靈敏度分析。 （ 2） 全局靈敏度分析（ Global Sensitivity） 使用這種方法可以選擇一個或多個模型參數(shù)在一定范圍內(nèi)變化進行靈敏度分析，并以圖形的方式顯示研究目標隨著設計參數(shù)的變化情況。 圖 應力 圖 變形 22 靈敏度分析 （ 1）局部靈敏度分析（ Local Sensitivity） 可以對設計參數(shù)在偏離名義值較小時進行局部靈敏度分析，并且可視化顯示特定設計參數(shù)的改變是否對研究目標有較大影 響。 （ 7）顯示變形圖如圖 所示。 （ 6）顯示應力圖如圖 所示。 Fig Result Window Definition （ 4）單擊上方工具欄的圖標 ，系統(tǒng)彈出 Result Window Definition 對話框，選擇上面完成的分析 Analysis1，接受默認的顯示變形（ Displacement）的結(jié)果窗口Window2，在 Display Option 選項中勾選 Continous Tone。 （ 2） 單擊上方工具欄中的 圖標，系統(tǒng)彈 出 Result Window Definition對話框，如圖 所示 ， 選擇上面完成的分析 Analysis1，接受默認的顯示應力（ von Mises）的結(jié)果窗口 Window1， 在 Display Option 選項中勾選 Continous Tone。 （ 4） 單擊圖標 ，開始分析計算。 （ 2） 在 Method中選擇 Singlepass Adaptive，建立新的靜態(tài)分析任務Analysis1，如圖 。 （ 2）點選“自動幾何 創(chuàng)建”，打開網(wǎng)格劃分對話框，點擊 create，開始網(wǎng)格的劃分，會出現(xiàn)一個 information對話框，單擊確定，然后開始劃分網(wǎng)格，最終網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖 。 （ 3）單擊 ok按鈕完成載荷定義。 圖 材料定義話框 19 圖 約束定義對話框 Fig. The Dialogue of Constraints Definition 圖 Fig . The Dialogue Of Load Definition ： （ 1）單擊工具欄施加載荷的按鈕 ， 彈出如圖 ，接受默認名稱 Load1，在 reference下選擇 point(s)，選擇刀刃頂點 。 （ 1）單擊工具欄中施加面約束的 按鈕 ，出現(xiàn)約束對話框，接受默認 的名稱 constraints1 如圖 所示， 點選 reference 中的 surface 選擇 Not selected 前邊的箭頭，然后選擇刀柄表面。 圖 關系對話框 The dialogue of Relationship 二齒立銑刀有限元分析過程 有限元分析界面如圖 18 圖 有限元分析界面 The Interface of FEA 有限元分析前期工作 選擇圖標 彈出如圖 所示對話框：在左側(cè)列表中選取材料 ， 選中 STEEL，然后單擊 ，再單擊 Edit，對材料特性編輯，設置楊氏模量為 +09，泊松比為 ，單擊 AssignPart 按鈕，選擇刀體模型，然后單擊鼠標中鍵返回 Materials對話框，單擊 Close 按鈕關閉對話框。 （ 2）設置關系： 選擇“工具 關系”輸入刀體切換尺寸以后表示的字母與表示設計參數(shù)的字母一一對應的關系，單擊確定。 c、同樣方法剪切草繪截面 2，放置位置如圖 。再次打開草繪 圖 三維刀體 截面 1，點擊 ，輸入第二個截面的旋轉(zhuǎn)角度為 3 Cutter 度，以下相同。 “草繪 數(shù)據(jù) 來自文件”，選擇草繪截面 1打開， 將草繪截面放置位置如圖 。 混合 切口，來繪制溝槽。 （ 3） 建模，步驟如下 ： 。 圖 草繪 1 Fig. Sketch One 圖 2 Sketch Two 16 第四章 高精度數(shù)控立銑刀建模及有限元分析過程 二齒平頭立銑刀建模及有限元分析過程 二齒平 頭立銑刀在 Pro/E 環(huán)境下的建模及參數(shù)化 1. 建模過程 采用混成法建立三維模型，步驟如下 ［１～２ ， ４ ， ６ ，８］ ： （ 1） 運行 Pro/ ，選取零件模塊，進入用戶界面。 芯厚 3 ( dx3 ) DXH23 芯厚 2 ( dx2 ) Dxh2 幅寬 1 ( f1 ) F1 幅寬 2 ( f2 ) F2 容屑槽半徑 ( r3 ) R3 切削刃長（ l2） L2 30 參數(shù) 半徑 14（ mm） 周刃前角 (Zγ ) ZGAM 7176。 表 溝槽 2設計參數(shù) The Parameter Of Flute Two 參數(shù) 序號 14（ mm） 周刃后角 1 (Zα 1) ZALF1 10176。 倒角 ( k ) K 圖 刀體 The Body 14 2．螺旋溝槽 1及周刃前角設計 設計參數(shù)見表 ，草繪截面如圖 。 1. 刀體設計 刀體設計參數(shù)見表 ，未注明單位為 mm，刀體模型如圖 。利用這種方法 ， 可以優(yōu)選出使變形最小、剛度最大的刀具幾何參數(shù) ， 從而提高其切削性能。實踐證明不對稱順銑用于加工不銹鋼和耐熱金屬時，可是切削速度提高 40%～ 60%，并可減少硬質(zhì)合金的熱烈磨損。銑削碳鋼和合金鋼時，可減小切入沖擊，提高使用壽命。 ② 不對稱逆銑 為端銑的另一種方式。它切入切出時，切削厚度相同，有較大的平均切削厚度。實踐表明， 順銑時，銑刀使用壽命比逆銑提高 2～ 3倍，表面粗糙度也可減小。逆銑銑削時，在銑刀與工件的接觸點處，銑刀速度有與進給速度方向相同的分量。 12 圖 選擇立銑刀材料的依據(jù) Fig . The Gist Of Choosing Cutter Material 銑刀的銑削方式 我們所要研究的就四齒平頭銑刀、二齒平頭銑刀和二齒球頭銑刀。立銑刀若是因缺損、破損而不能再用，則需反過來選韌性好的材料，直至高速鋼立銑刀。 如 圖 為以碳鋼（ 210HV左右）和模具鋼（ 370HV左右）作為被加工材料，選用立銑刀材料?，F(xiàn)在高速加工用的立銑刀 ， 大都用 TiAIN 系的復合多層涂鍍技術(shù)進行處理 ， 如目前在對鋁合金或有色金屬材料進行干式切削時 ， DLC(DiamondLikeCarbon) 涂層刀具就受到極大的關注 ， 預計其場前景十分可觀。 涂層刀具 : CBN 和金剛石刀具盡管具有很好的高速切削性能 ， 但成本相對較高。聚晶金剛石 (PCD) 刀具被稱之為 21 世紀的刀具 ， 它特別適用于切削含有 SiO2 的鋁合金材料 ， 而這種金屬材料重量輕、強度高 ， 廣泛地應用于汽車、摩托車發(fā)動機、電子裝置的殼體、底座等方面。高速切削的代表性刀具材料是立方氮化硼 (CBN) 。進一步發(fā)展新型高 溫力學性能和高抗熱震性能的高可靠性的刀具材料 (包括自潤滑刀具材料 ) ， 特別是為加工超級合金和高性能新型工程材料和高速干切削的刀具材料是發(fā)展的重點 [12]。 11 第三章 銑刀的特性與參數(shù) 刀具材料 刀具材料的發(fā)展狀況 刀具材料對進一步發(fā)展高速切削技術(shù)具有決定性的意義。 。 。 。 。 ，這是 Pro/M區(qū)別于其他有限元軟件最 顯著的特征。 。 。 。在 Pro/M 中，完成這種工作需要一次進行以下步驟： 。 （ 3） 優(yōu)化設計分析：在基本分析的基礎上，用戶指定研究目標、約束條件、設計參數(shù)，然后在參數(shù)的給定范圍內(nèi)求解出滿足研究目標和約束條件的最佳方案。除了進行標準分析的各種定義外，用戶需要定義設計參數(shù)、制定參數(shù)的變化范圍。在此種設計研究中，用戶需要制定幾何模型、劃分有限元網(wǎng)格、定義材料、定義載荷和約束、定義分析類型和計算收斂方法、計算并顯示結(jié)果。在 Pro/M中，每一個分析人物都可以看作成一項設計研究。 10 基于 Pro/M 的有限元分析任務 在 Pro/M中，將每一項能夠完成的工作稱之為設計研究。 因此，可以說 Pro/MECHANICA軟件可以真正使工程師們將精力集中在設計工作中，在設計初期就將設計和分析結(jié)合起來，從而實現(xiàn)智能設計。使用 Pro/MECHANICA恰好可以克服這一點，該軟件可以直接利用 Pro/ENGINEER的幾何模型進行有限元分析。 同其他有限元軟件相比， Pro/ENGINEER軟件可以完全實現(xiàn)幾何建模和有限元分析的集 成。 有限元分析（ Pro/MECHANICA）簡介 Pro/MECHANICA是美國 PTC（ Parametric Technology Coporation， 參數(shù)技術(shù)公司）開發(fā)的有限元軟件。 Pro/MOLDESIGN 為模具設計師 和塑料制品工程師提供使用方便的工具來創(chuàng)建模腔的幾何外形；產(chǎn)生模具模芯和腔體；產(chǎn)生精加工的塑料零件和完整的模具裝配體文件。 Pro/MFG 擴展了完全關聯(lián)的 Pro/ENGINEER環(huán)境，使其包含了銑、車、線切割 EDM以及輪廓線加工等制造過程。 Pro/MESH 對 Pro/ENGINEER中創(chuàng)建的實體模型和薄壁模型進行自動的有限元網(wǎng)格劃分，能夠使擁護快速的評價不同描寫在各種條件下的不同模型構(gòu)造。 Pro/SURFACE 能夠使設計人員和工程人員直接對 Pro/ENGINEER的任一實體零件中的幾何外形和自由形式的曲面進行有效的開發(fā)，或者開發(fā)整個的曲 面模型。 Pro/SCANTOOLS 滿足工業(yè)上使用物理模型作為新設計起點的需求。 Pro/ASSEMBLY 構(gòu)造和管理大型復雜的模型，裝配體可以按不同的詳細程度來表示，從而使工程人員可以對某些特定部件或者子裝配體進行研究，同時在整個產(chǎn)品中使設計意圖保持 不變。可以生成高精度的曲面幾何模型，并能夠直接傳送到機械設計和 /或原型制造中。 （ 4） 易于使用：菜單以直觀的方式聯(lián)級出現(xiàn)，提供了邏輯選項和預先選取的最普通選項，同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學習和使用。 （ 3） 裝配管理： Pro/ENGINEER的基本結(jié)構(gòu)能夠使您利用一些直觀的命令，例如“ 嚙合 ” 、 “ 插入 ” 、 “ 對齊 ” 等很容易的把零件裝配起來，同時保持設計意圖。為了實現(xiàn)這種