基于ANSYS分析的不同槽型铣刀片切削性能研究.pdf

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1、砌咖and瑚Z艺与检测基于ANSYS分析的不同槽型铣刀片切削性能研究+程耀楠李振加王显洲岳彩旭高军严复钢(哈尔滨理工大学机械动力工程学院，黑龙江哈尔滨150080)摘要：在铣削加工45钢试验基础上，采用ANSYS有限元分析进行几种不同槽型铣刀片切削性能研究。首先，应用铣削力测试系统及正交试验设计法，进行几种不同槽型铣刀片加工45钢试验，比较分析它们的切削性能，并进行了槽型优选；其次，在切削试验基础上，采用有限元分析方法对几种不同槽型铣刀片进行了应力场分析。有限元分析结果和试验结果吻合较好。上述研究工作为铣刀片槽型的开发及优化打下一定的

2、理论与试验基础。关键词：铣刀片有限元分析应力场槽型优化中图分类号：TG501．1文献标识码：AResearchoncuttingperfOrmanceofdi仟erentgr00Vem川inginsertsbasedonANSYSanalysisCHENGYaonan，LIzhenjia。WANGXianzhou，YuECaixu，GAOJun，YANFugang(Mechanical&PowerEngineeringC011ege。HarbinuniversityofScienceandTechnology，Harbinl50080

3、，CHN)Abstract：Basedontheexperimentsonmillingthe45steelwithsevemltypesofdifkrentgroovesmillinginserts，thisarticlehasstudiedoncuttingperfbrmanceofdifkrentgroovemillinginsertswiththefiniteelementanalysisofANSYS．Firstly，withthemillingforcetestingsystemandorthogonalexperimen

4、taldesignmethod，wehaVeexperimentswithseVeraltypesofdif亿rentgroovemillinginsertsformachiningtlle45steelandeomparetheircuttingcapability，andthedifkrentgmovesmillinginsensareoptimized．Sec-ondly，wehaVestressneldanalysisfordifferentgroovesmillinginsertswithfiniteelementanaly

5、sismeth-odbasedo臻堕eexperiments．The6niteelementanalysisresultsareconsistentwiththeexperimentre—sultsweU．AllthesestudiesthetheoreticandpIDvideexperimentalbasesfbrgroovedevelopmentandop-timization．Keywords：MillingInsen；FiniteElementAnalysis；StressField；Groove0ptimization随着

6、金属材料及切削加工技术的不断发展，对金刀片槽型的研究较少。为了适应发展的需要，进行三属切削刀具的切削性能要求越来越高。它要求刀具具维复杂槽型铣刀片槽型优化原理和优化技术的研究，有高效率、高精度和高可靠性。对于广泛应用于汽车、设计开发国产的三维复杂槽型铣刀片已势在必行。电站设备、冶金矿山设备、石油化工设备、机床等机械铣削属断续切削，切削中刀片受力和受热过程非加工行业中的面铣刀，同样提出了这一要求。铣刀切常复杂，切削力和切削热是影响铣刀片切削性能的一削性能的好坏，很大程度上取决于刀片的质量。直接个主要因素，也是铣刀片发生冲击破损和粘结破损

7、的影响切削性能的可转位硬质合金刀片‘1‘2J、断屑槽型根本原因。多年来，国内外学者对刀片的破损机理进及其切屑控制的研究受到各国的重视‘3。4J。可转位刀行了大量的理论和实验研究，并取得了许多重要成片的品种和规格发展很快，具有三维复杂槽型的刀片果旧州1。但是对于刀片破损的研究，大多是针对几十应用日益广泛∞o。但是这些刀片多数是针对车削加年来一贯应用的平前刀面铣刀片来进行的，对于近年工的切屑卷曲和折断而进行研究开发的，而对铣削用来应用越来越多的具有三维复杂槽型的铣刀片的研究@$岂黑龙江瑟省教￡育厅搿2010年度面上项目资助(1155107

8、9)工艺与检测Techn0109yand砌涉及甚少。的，因此可以通过采集到的电压值来比较不同槽型铣任何复杂槽型都是南若干组相同或不同类型的几刀片切削力的大小。何单元组合而成的，槽型的几何单元直接决定了刀片表l切削参数因素