平前刀面铣刀片受力密度函数的研究

针对铣刀片应力场分析问题，基于切削实验，建立了平前刀面铣刀片受力密度函数，应用MATLAB软件绘制出了铣削力与刀屑接触宽度的关系曲线，使密度函数可视化，同时进行了显著性分析，分析结果表明，所建立的密度函数拟合程度较高，可应用于铣刀片铣削力的研究当中，同时可作为应力场分析边界条件，有效地提高了应力场分析效率。     

三维复杂槽型铣刀片粘结破损影响因素研究

本文重点分析了铣刀片温度场对粘结破损的影响,同时研究了应力场、切削参数、切削速度、刀片几何参数等因素对三维槽型铣刀片粘结破损的影响,为进一步建立铣刀片抗粘结破损性能的评判原则以及三维复杂槽型刀片的槽型优化提供重要的理论依据.     

波形刃铣刀片温度场和应力场的耦合分析

为研究波形刃铣刀片在铣削过程中温度场和应力场的耦合状况,探求刀片的失效机理,依据金属切削理论、铣削温度试验及铣削力试验,建立了温度场和应力场有限元分析的边界条件.采用有限元分析软件ANSYS进行了温度场和应力场的有限元分析,并且进行了这两种物理场的耦合分析,得出了耦合状况下铣刀片等效应力的分布规律和受力变形情况,为铣刀片的三维槽型开发和优化设计打下了基础.     

三维复杂槽型铣刀片物理场分析

以哈尔滨理工大学开发的波形刃（前刀面为波形曲面）铣刀片为例,进行三维复杂槽型铣刀片物理场分析。在已建立的铣削力数学模型的基础上,建立波形刃铣刀片前刀面的受力密度函数;在受力密度函数的基础上对波形刃铣刀片进行应力场分析;在铣削温度数学模型基础上,建立波形刃铣刀片表面受热密度函数;在受热密度函数的基础上对波形刃铣刀片进行温度场分析;最后,对波形刃铣刀片的温度场和应力场进行耦合分析,探讨耦合情况下等效应力的分布规律和受力变形状况。     

基于应力场的高速面铣刀安全性研究

针对高速面铣刀切削加工过程的特点,在刀具可靠性分析基础上建立了高速可转位面铣刀的应力场模型和刀具及其组件的安全性判据.通过有限元分析,获得了切削力和离心力对高速面铣刀应力场影响规律,并获得了刀具安全转速.高速面铣刀切削试验结果表明:基于应力场分析开发的高速面铣刀,在其安全转速范围内应力场分布状态较好,并在切削速度为2 010 m/min时达到最佳的切削性能.     

三维复杂槽型铣刀片力热实验研究及物理场分析

对波形刃铣刀片(前刀面为波形曲面)进行了力热实验研究及物理场分析.进行铣削力实验,建立了波形刃铣刀片前刀面的受力密度函数.在受力密度函数的基础上,对波形刃铣刀片进行应力场分析;在铣削温度实验基础上,建立波形刃铣刀片表面受热密度函数;又在受热密度函数的基础上对波形刃铣刀片进行温度场分析;最后,对波形刃铣刀片的温度场和应力场进行耦合分析,探讨耦合情况下的等效应力的分布规律和受力变形状况.以上工作为槽型优选技术的研究打下理论基础.     

波形刃铣刀片受力密度函数的研究

为建立铣刀片瞬态铣削力模型，进行了铣削力试验，对铣削力数据进行了采集，并对铣削力的试验数据进行了分析及数据拟合；建立瞬态铣削力数学模型及铣削力受力密度函数，同时对受力密度函数曲线及曲面进行了模拟，为波形刃铣刀片的应力场分析及评价提供理论依据．     

高速切削金属陶瓷可转位铣刀刀片力学特性分析

为了研究金属陶瓷可转位铣刀高速切削时刀片的破坏机理,为金属陶瓷可转位铣刀的设计提供理论基础,论文采用ANSYS软件通过有限元法,对高速切削金属陶瓷可转位铣刀刀片力学特性进行分析.创建了金属陶瓷可转位刀片复杂结构的三维实体模型,建立了金属陶瓷可转位刀片的有限元模型,进行位移场和应力场分析,应用最大拉应力理论、最大剪应力理论及最大形状改变比能理论,计算出刀具的最大位移、应力.论文的分析有利于对高速切削过程中的力学特性进行深入研究.     

基于二维元胞自动机的温度场模型的分析

铣刀片在切削过程中受到周期性的热冲击,切削热产生恶劣的温度场对刀片造成破损,温度场在铣刀片切削过程中呈现出非常复杂的变化,研究切削热和切削温度的产生和变化规律是揭示刀具破损磨损产生机理的重要手段。利用有限差分法结合切削温度试验和利用元胞自动机理论对铣刀片温度场进行研究,可以建立二维波形刃铣刀片温度场算法系统,得出切削中各点的温度场,为刀片槽型重构奠定基础。     

球头铣刀切削力的预报

针对球头铣刀铣削特点,采用微分化方法建立了球头铣刀切削力数学模型．通过对球 头铣刀铣削微元切削层参数的描述,分析了切削层厚度对球头铣刀主切削力的影响．为实现球 头铣刀切削力的准确预报及铣削工艺参数的优化奠定了基础．     

铣刀片槽型优化系统的开发

在可转位铣刀片槽型和温度场的研究过程中,为了获得切削性能优良的可转位铣刀片和对铣刀片槽型进行实时优化,进行了铣削试验;基于模糊数学理论进行了铣削温度场的模糊综合评判,以模糊综合评判的结果为驱动和刀片性能评价依据;基于遗传算法提出了铣刀片槽型的优化算法.利用Visual C++开发平台和OpenGL技术开发了槽型优化设计系统,对铣刀片槽型优化问题进行了系统的研究.论文的解析方法和研究结果,在提高计算精度和计算效率的基础上,对铣削温度场解析、铣刀片性能评价和铣刀片的优化设计,具有重要的参考价值和应用价值.     

波形刃刀片表面受力密度及应力状态分布规律

为进行三维复杂槽型铣刀片切削性能及槽型优选,针对哈尔滨理工大学开发的波形刃(前刀面为波形曲面)铣刀片,进行表面受力密度分布规律及应力状态的研究.在已建立的铣削力数学模型的基础上,通过铣削力试验以及刀-屑接触面积的试验,建立波形刃铣刀片前刀面受力密度函数;对表面受力密度函数进行定量分析计算并进行三维图形表示,分析其分布规律;应用弹性力学方法对波形刃铣刀片进行应力状态分析,理论分析结果与铣刀片应力场分析结果吻合较好.该研究成果为解决自动化生产中刀具破损这一关键技术问题及槽型优化技术的研究奠定了理论基础.     

基于ANSYS的三维复杂槽型铣刀片参数化建模

基于ANSYS有限元分析软件，利用其前蝇的实体造型和网格划分功能及其内部开发语言（APDL和UIDL），对三维复杂型铣刀片进行了参数化建模及网格划分，为后期的温度场，应力场的有限分析和槽型优选做好了准备。     

波形刃铣刀片受力密度函数的研究及其应力场分析

以哈尔滨理工大学开发的波形刃(前刀面为波形曲面)铣刀片为例,进行三维复杂槽型铣刀片前刀面受力密度函数的研究.在已建立的波形刃铣刀片铣削力数学模型的基础上,通过铣削力试验以及切屑与前刀面接触面积的试验,建立铣削力及接触面参数的试验公式;进一步建立包含接触面参数的铣削力方程;经过两次偏导数并进行矩阵变换得到三维复杂槽型铣刀片曲面前刀面的受力密度函数,根据以上结果对波形刃铣刀片进行应力场分析,从而为槽型优选技术的研究打下理论基础.     

波形刃铣刀片槽型重构系统的构建

为解决复杂槽型铣刀片槽型实时重构的问题，以波形刃铣刀片为例，对复杂槽型的重构问题进行了研究，基于模糊综合评判和遗传算法，利用OpenGL技术设计了槽型重构系统，具有很大的应用价值．