高速切削可转位铣刀安全性分析
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摘要
高速铣削是高速切削中最普遍的一种应用形式。而用可转位铣刀加工在高速铣削中占有很重要的地位,研究高速铣刀特别是可转位铣刀的安全性设计理论和方法,对进一步发挥高速铣削加工的技术优势和经济优势具有非常重要的理论意义和现实意义。
     本文首先概述了高速切削技术的理论体系及其发展趋势,阐述了刀具安全性研究的背景、意义及国内外的研究现状。
     然后应用弹塑性力学理论,通过平衡方程、弹性本构方程、几何方程以及边界条件的确立,建立了高速旋转状态下刀体及可转为铣刀螺钉联接系统理论分析模型,对离心力作用下的模型的应力和极限转速做了理论分析。
     最后,通过选取目前应用普遍的平装可转位铣刀,采用有限元方法,研究了在高速状态下,离心力成为主要载荷的情况下刀体和夹紧系统的应力和应变情况,并分别分析了由于刀体材料特性、预紧力大小、转速和刀片材料的不同,对刀体和螺钉夹紧系统安全性的影响。
High-speed milling is one of the most popular applications of high speed machining and the indexable mill plays a very important role in high speed milling. Applying high-speed machining can enhance comprehensive benefit and competitiveness of the manufacture industry. According to the safety requirement and quality demand in high-speed machining, studying the safety design theory and method of the high-speed cutter especially indexable mill have very important theoretical and realistic meaning to bring high-speed machining into technological advantage and economic advantage further.
     Firstly, this paper introduces the theoretical system and the trend of development and explains the background , significance and the state of tooling safety study.
     Then the model of tool body and clamp screw have been built up based on equilibrium equation,elastic constitutive relationship, strain-displacement relationship and boundary conditions by using the theory of elasticity and plasticity. Then the stress and deformation due to centrifugal force of the model have been analyzed and the limiting speeds of them have been calculated.
     At last, the radial indexable mill, which is popular to be used, has been selected to study. By means of the finite element method, the deformation and stress distribution of the tool body and clamping screw at high rotation speed have been precisely simulated. The tool's material characteristics ,different value of pretension,different rotational speed on the safety of tool body and clamping screw are analyzed.
引文
[1] 艾兴,刘镇昌等.高速切削技术的研究和应用.全国生产工程第8届学术大会暨第3届青年学者学术会议论文集.北京:机械工业出版社,1999年9月:146~150
    [2] 张柏霖,杨庆东,陈长年,高速切削技术及应用[M],机械工业出版社,2002.8
    [3] 张柏霖,高速切削技术及应用[M],机械工业出版社,2002
    [4] 曹洪达.高速切削的应用.机械工艺师,2000(3):11~12
    [5] 陈明等,推动我国高速切削工艺发展若干问题的探讨[J],中国机械工程,Vol. 10No. 11 1999
    [6] 孙大涌.先进制造技术.北京:机械工业出版社,2000
    [7] 赵炳祯,高速铣削刀具安全技术现状[J],工具技术,1999, 33(1):4~7
    [8] 艾兴,高速切削加工技术[M],国防工业出版社,2003
    [9] Schule H,Wurz T. tools for high speed machining - safety concepts.SAE Transactions,Journal of materials manufacturing.1998,107:1069~1076
    [10] 黄国权,顾勇进,高速切削技术及高速切削可转位铣刀的研究[J],机械设计与制造,2004, 11(l)
    [11] 刘战强.高速切削技术的研究及应用.山东大学博士后出站报告,2001
    [12] 梁 锡 昌 , 郑 小 光 等 . 超 高 速 铣 削 的 理 论 研 究 . 机 械 工 程 学 报,Vol.37(3),2001:109~112
    [13] 张基岚,机夹可转位刀具手册[M],北京:机械工业出版社,1994
    [14] 王西彬,师汉民,高速切削刀具的研究[J],机械工艺师,1998, 8: 39~41
    [15] 刘鸿文,材料力学[M],北京:高等教育出版社,2000
    [16] 赵炳祯,薛进才.CMIT2001切削技术发展及刀具展品评述.工具技术,2001(6):3~10
    [17] 魏志强,王先逵,杨志刚.高速加工机床及其关键技术.制造技术与机床,1998(1):5~7
    [18] 濮良贵,纪名刚,机械设计,北京:高等教育出版社,1995
    [19] 张汝清,詹先义 ,非线性有限元分析,重庆:重庆大学出版社,1990
    [20] Martin Jennings,PCD&PCBN usage in Japanese industry,IDR,1990(4)
    [21] 白清顺,姚学英,Grace Zhang, Phillip Bex,聚晶金刚石(PCD)刀具发展综述[J], 工具技术,2002, 36(3)7~10
    [22] 刘战强,艾兴,宋世学.高速切削技术的发展与应用.制造技术与机床,2001 (7):5
    [23] 张柏霖.超高速切削的关键技术.机床,1993(11)3~6
    [24] 李学芳.国外刀具材料的发展近况.工具技术,1999(3):3~7
    [25] 肖诗纲.刀具材料及其合理选择.重庆:重庆大学出版社,1992
    [26] 杨利明,刘民,谢晓日.超硬刀具的应用.工具技术,1997(3):30~32
    [27] 陈晓霞,ANSYS 7.0高级分析,北京:机械工业出版社,2004
    [28] 博弈创作室,ANSYS 9.O经典产品基础教程与实例详解,北京:中国水利水电出版社,2006

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