基于DEFORM-3D的大导程丝杠螺旋槽铣削仿真分析.pdf

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1、2014年4月机床与液压Apr．2014第42卷第7期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．42No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．07．035基于DEFORM．3D的大导程丝杠螺旋槽铣削仿真分析史翔，陈小芬，李东波(1．南京工程学院，江苏南京211167；2．南京理工大学，江苏南京210094)摘要：以大导程丝杠螺旋槽的铣削为研究对象，通过DEFORM-3D有限元软件对螺旋槽铣削进行三维仿真模拟，得到铣削过程中的铣削力、应力、应变及温度等变化情况，并通过不同铣削参数下的大量仿真，得到铣削参数对铣削力的影响规律

2、。以铣削力最小为目标，在保证表面质量和加工效率的约束条件下，对铣削参数进行优化，为提高工件质量、减小工件弯曲提供理论依据。关键词：大导程丝杠；铣削；参数优化中图分类号：TG301；THI22文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)7—129—4SimulationAnalysisforMillingProcessofHelicalGrooveofLargePitchScrewBasedonDEFORM-3DSHIXiang．CHENXiaofen，LIDongbo(1．NanjingInstituteofTechnology，NanjingJiang

3、su211167，China；2．NanjingUniversityofScienceandTechnology，NanjingJiangsu210094，China)Abstract：Bytakingthemillingprocessofhelicalgrooveofalargepitchscrewasitsresearchingobject，themillingprocessofhelicalgroovewassimulatedbyusingDEFORM-3Dfiniteelementsoftware，andtheinstanceofchangesofmill

4、ingforce，stress，strainandtemperatureinmillingprocesswereobtained．Moreover，bydoingalargeamountofthesimulationunderdifferentmillingparame—ters，thelawofmiltingparametersinfluenceonmillingforcewasobtained．Anoptimizationofmillingparameterswasproposedtoa·chievetheaimofminimummillingforce，un

5、derconditionofconstrainswithguaranteeofthesurfacequalityandmachiningeficiency．Alloftheresearchabovecanprovidethetheoreticalbasisforimprovethequalityandreducingthebendingofworkpiece．Keywords：Largepitchscrew；Millingprocess；Optimizationofparameters丝杠为细长柔性轴结构，它的长径比(长度￡1铣削加工模型的建立和关键技术与直径d的

6、比(L／d))很大，一般在100左右，刚螺纹的加工方法可以分为切削加工等切屑加工和性较差，在切削力作用下容易产生弯曲变形，导致加滚轧、挤压等无切屑加工。对于精度要求高的螺纹采工精度降低，产品质量差，因此预测铣削参数对铣削用一般切削加工，但加工效率低；对于头数较多的情力的影响有着重要的意义。有限元仿真模拟的方法是况一般采用滚轧、挤压的方法，但加工精度低。文目前各行业广泛应用的求解方法，比物理试验法，有中研究对象是双头大导程丝杠，通常采用成形铣刀铣限元法效率高、花费小、并且在研究多个变量时优势削成型，根据牙型及导程对刀具廓形曲线进行计算设更加明显。计，刀具复杂，根据螺

7、旋传动运动机制，可以通过DEFORM-3D软件是基于工艺模拟的有限元系立铣刀铣削加工方法来实现，满足了传动对螺旋槽牙统，用于分析金属成型过程中的金属3D流动，提供型的要求，并且减少了刀具廓形的设计环节。工艺数据以及成型过程中的材料流动和温度变化，并1．1铣削的几何模型且能够分析金属成型过程中多个关联对象耦合作用下在Solidworks中建立刀具和工件的几何模型，另的变形等特性。基于DEFORM．3D的以上特性，在存为STL格式的文件，导入DEFORM-3D中进行螺旋Solidworks中建立刀具和工件的几何模型，导入DE—槽铣削的有限元模拟。刀具采用四齿立铣刀、铣

8、刀参FOR