一種利用斷續(xù)車削仿真多周期銑削的建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用斷續(xù)車削仿真多周期銑削的建模方法，屬于有限元建模仿真 分析技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前機(jī)械行業(yè)絕大多數(shù)零件都是通過切削加工的方法得到的，切削過程是復(fù)雜的 熱力耦合過程，對(duì)其研宄一直是機(jī)械加工領(lǐng)域的熱點(diǎn)與難點(diǎn)問題。切削過程中的應(yīng)力，應(yīng)變 等物理量很難通過實(shí)驗(yàn)手段測(cè)出。例如，切削溫度的測(cè)量目前較為常用的方法是熱電偶法 與熱輻射法，熱電偶法在標(biāo)定時(shí)存在較大難度，熱輻射法在測(cè)量時(shí)受到刀具、工件、機(jī)床等 的遮擋導(dǎo)致測(cè)量定位較困難，這些難點(diǎn)都導(dǎo)致切削溫度的測(cè)量誤差較大。有限元仿真對(duì)于 上述問題有較好的適應(yīng)性，廣泛應(yīng)用于切削過程的動(dòng)態(tài)靜態(tài)分析。在有限元應(yīng)用過程中，運(yùn) 算周期問題一直是制約工作效率的最直接因素。雖然三維仿真較二維仿真來說更加精確， 但三維仿真周期一般為二維仿真周期的幾倍到幾十倍，大大拉長(zhǎng)了仿真分析的工作時(shí)間。 而銑削過程是切削厚度不斷變化的切削過程，由于其復(fù)雜性目前大多采用三維有限元仿真 進(jìn)行分析。所以，建立較為精確的二維銑削模型在切削仿真領(lǐng)域是非常有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種利用斷續(xù)車削仿真多周期銑削的建模方 法，可以對(duì)銑削過程進(jìn)行二維仿真分析。
[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種利用斷續(xù)車削仿真多周期銑削的建模方 法，包括如下步驟：1)確定順銑切削過程參數(shù)，并將其代入經(jīng)過簡(jiǎn)化以及平直處理后的切削 厚度公式，確定切削厚度函數(shù)；2)計(jì)算切削周期，確定切削刃非切削狀態(tài)路程，建立多切削 周期的函數(shù)模型；3)運(yùn)用描點(diǎn)的方法，將二維函數(shù)模型導(dǎo)入有限元軟件中，設(shè)定刀具平移速 度，建立有限元仿真幾何模型，進(jìn)行有限元仿真。
[0005] 所述的切削厚度公式為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用斷續(xù)車削仿真多周期銑削的建模方法，其特征在于，包括如下步驟：1)確 定順銑切削過程參數(shù)，并將其代入經(jīng)過簡(jiǎn)化以及平直處理后的切削厚度公式，確定切削厚 度函數(shù)；2)計(jì)算切削周期，確定切削刃非切削狀態(tài)路程，建立多切削周期的函數(shù)模型；3)運(yùn) 用描點(diǎn)的方法，將二維函數(shù)模型導(dǎo)入有限元軟件中，設(shè)定刀具平移速度，建立有限元仿真幾 何模型，進(jìn)行有限元仿真。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用斷續(xù)車削仿真多周期銑削的建模方法，其特征在于，所 述的切削厚度公式為
其中，4為切削厚度；/為每齒進(jìn)給量；為銑刀半徑；為切削寬度；z為刀尖所走過 的路程。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用斷續(xù)車削仿真多周期銑削的建模方法，其特征在于，所 述的切削刃非切削狀態(tài)路程為古2
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用斷續(xù)車削仿真多周期銑削的建模方法，其特征在于，所 述的刀具平移速度為銑削過程中的刀尖線速度。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種利用斷續(xù)車削仿真多周期銑削的建模方法，包括如下步驟：確定順銑切削過程參數(shù)，并將其代入經(jīng)過簡(jiǎn)化以及平直處理后的切削厚度公式，確定切削厚度函數(shù)；計(jì)算切削周期，確定切削刃非切削狀態(tài)時(shí)刀尖所走過的路程，建立多切削周期的函數(shù)模型；運(yùn)用描點(diǎn)的方法，將二維函數(shù)模型導(dǎo)入有限元軟件中，設(shè)定刀具平移速度，建立有限元仿真幾何模型，進(jìn)行有限元仿真。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，利用二維切削模型對(duì)三維銑削過程進(jìn)行了仿真，大大提高了仿真效率，并且模型較為精確地反映了三維銑削過程。
【IPC分類】G06F17-50
【公開號(hào)】CN104699919
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510143014
【發(fā)明人】安增輝, 付秀麗, 潘延安, 王勇
【申請(qǐng)人】濟(jì)南大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月30日