细长轴双刀车削有限元法仿真研究.pdf

文档介绍：硕士学位论文细长轴双刀车削有限元法仿真研究作者姓名:赵刚学科、专业:机械设计及理论学号:2120**********指导教师:邓志平完成日期::西华大学生硕士学位论文Xihua UniversityMaster DegreeDissertationFinite Element Analysis ofTurning Processused withThe Symmetric dual-toolsin Slender ShaftCandidate:Zhao GangMajor :Mechanical Design and TheoryStudent ID: 2120**********Supervisor:Prof. Deng ZhipingMay, 2013Classified Index:UDC:密级:西华大学学位论文独创性声明作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,本论文不包含其他个人戒集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请学位戒其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名:指导教师签名:日期:日期西华大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学,同意学校保留并向国家有关部门戒机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅,西华大学可以将本论文的全部戒部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印戒扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)学位论文作者签名:指导教师签名:日期:日期西华大学硕士学位论文I摘要轴类零件在工业的各个领域中被广泛运用,主要用于连接、传动等重要结构中,随着现在工业技术发展的需要,人们对这一部分零件的尺寸精度要求也越来越高。提高轴类零件的加工精度以适应现代工业发展的需求已经迫在眉睫。轴类零件难以提高加工精度原因主要在于它加工时工件会产生弯曲,振动等因素影响了刀具的实际切削量,在这类零件中尤以细长轴为代表,由于细长轴的长度与直径比大于20,导致它们刚度差,抗弯能力弱,在机械加工过程中更容易产生弯曲变形,使加工精度更难以保证。提高细长轴的加工精度,重点就在于如何解决细长轴的弯曲变形问题。本文在回答这个问题上先分析了引起细长轴弯曲变形的众因素,然后针对切削力因素建立了细长轴在切削力三分力作用下的弯曲变形模型,根据分析研究,找出了引起细长轴弯曲变形的主要因素是切削径向力,最后从径向力出发,提出对称式双刀车削方案,解决了细长轴弯曲变形的问题。本文在论证思路上采用的是建模分析-仿真研究-实验检验的逻辑思维:首先利用力学法和奇异函数法分别建立了对称式双刀在背吃刀量不等和相等的两种情况下的车削模型方程,然后使用DEFORM软件软件测量出了切削力三个分力的值,为接下来的仿真提供主要参数,使用ANSYS软件进行了静力学、动力学以及屈曲分析,确定了方案中两刀具背吃刀量的关系,两刀具的轴向距离以及两刀具进给力对弯曲变形的影响,最后选用NZ-S1500/1000双刀塔车床进行了实验检验。研究数据表明,对称式双刀车削加工方案可以明显减小细长轴弯曲变形,有效地提高细长轴的加工精度,验证了仿真研究的正确性。本文在仿真研究中选用了DEFORM软件和ANSYS两种有限元仿真软件,利用了MatLab的相关求解功能和Excel的绘图功能,实现了仿真数据和理论曲线的对比,节省了大量的时间以及人力财力物力,仿真结果和实验数据基本符合。在仿真过程中,经过多次模拟,得出了大量的切削加工数据以及各种切削参数之间的关系,为以后的研究提供了重要参考。关键词:细长轴;DEFORM;ANSYS;MatLab;有限元仿真细长轴双刀车削有限元法仿真研究IIAbstractShaft parts are widely used in various fields of industry, mainly used for transmission, connection and other important structures. In this part of dimension accuracy requirements are also getting higher for the needs of the Industry and Technology Development. Improving the machining accuracy of