机夹式球头铣刀有限元及试验模态分析

针对加工过程中机夹式球头铣刀振动控制和铣削稳定性优化等问题,基于通用有限元软件ABAQUS建立了机夹式球头铣刀的有限元模型,对其模态特性进行有限元分析,给出了前6阶固有频率和振型;同时采用锤击激振法对球头铣刀进行了模态试验,应用模态参数识别的新技术PolyMAX方法对试验结果进行了处理,获得了模态参数识别稳态图,拾取了可能的模态频率,并将所得试验结果与有限元模态分析结果作了比较,计算了仿真值与试验值之间的误差,分析了出现误差的主要原因。研究结果表明,有限元模态分析结果与模态试验结果相吻合,模态频率误差在13%以内,较好地反映了结构的物理特性,同时验证了有限元模型的合理性,分析结果为球头铣刀振动控制和铣削稳定性研究提供了依据。     

球头模具铣刀球头部分的几何参数分析

根据国内球头模具铣刀设计与制造过程中存在的问题，研究了球头铣刀球头部分几何参数的影响因素及各因素的选择方法，可作为设计与制造球头铣刀的理论依据。     

基于逆向工程技术的球头铣刀实体建模

介绍了利用逆向工程技术对球头铣刀进行三维建模的方法。     

考虑模态耦合的球头铣刀颤振稳定域建模方法

球头铣刀广泛应用于曲面加工中,因此构造出针对球头铣刀的颤振稳定域叶瓣图意义重大。利用精细积分法对铣削系统二阶动力学方程进行时域数值求解,由切削刃与切触区域不同时刻的关系,确定出时域数值求解方程中所需要的刀刃瞬时切削部位,通过Floquet定理获得了高精度的颤振稳定域叶瓣图,并在三轴数控机床上进行了正确性试验验证。试验结果与预测结果相一致,表明所提供的方法能够为球头铣刀实现无颤振切削加工提供有力的技术支撑。     

基于球头微铣刀的铣削力建模与试验研究

以光学玻璃材料为加工对象,基于铣削力微元分析方法,建立了微铣削力理论模型,并通过试验研究对理论分析进行了验证,结果表明,理论计算模型与实验实测的结果较为吻合,球头铣刀动态铣削力模型与实测铣削力曲线总体趋势基本吻合,其误差范围在20%以内。     

基于不同铣削方式的球头铣刀切削性能的研究

利用Third Wave Advant Edge软件针对球头铣刀的平面和斜面铣削建立铣削模型,采用单因素的方法对球头铣刀铣削7075-T6进行有限元仿真试验,得到铣削力和铣削温度在不同铣削方式下随转速、进给量及切削深度变化的规律,为球头铣刀铣削7075-T6的铣削方式和铣削参数的合理选择提供依据。     

基于BP神经网络的球头铣刀铣削力建模与仿真

将BP神经网络的理论和算法应用于球头刀具铣削力建模的研究中.采用LM算法建立了铣削力预测的神经网络模型,模型中考虑了影响铣削力的加工参数,选取铣削力试验数据对神经网络模型进行训练,用训练好的神经网络模型对铣削力进行仿真.仿真结果表明,用BP神经网络方法建立的铣削力模型能够对铣削力进行准确的预测.     

球头铣刀曲面加工铣削力建模与仿真分析

在曲面铣削过程中,由于工件外形复杂,刀具位姿多变,使球头铣刀铣削力模型的建立较为困难。本文在考虑工件表面几何特征和刀具位姿变化的基础上,通过解析法确定了刀-工切削接触区域的边界条件,利用空间坐标旋转变换得到了适用于复杂曲面加工的五轴球头铣刀铣削力模型,对铣削力模型进行仿真并通过试验验证了模型的有效性。     

S形刃口球头铣刀加工的误差分析

文章探讨了研制S形球头铣刀的意义，在加工刀具的前刀面和后刀面的数学模型基础上，研究了误差数学模型，并探讨了工业实现的可行性机构，给出了相关的数学公式和加工数据，最后给出加工可行的各参数误差范围，得出结论用2轴可以实现在传统上用4轴数控机床才能加工的S形球头铣刀，并可以保证加工精度。     

基于布尔运算的球头铣刀瞬时切削厚度建模及分析

在五轴球头铣刀的铣削加工中,瞬时切削厚度模型的建立是准确预测切削力的关键步骤之一。目前大部分模型注重刀具和工件接触区域的建模,仅考虑了参与切削的刀刃切削厚度,而忽略了刀刃对工件的影响。本文提出一种基于布尔运算理论的瞬时切削厚度建模方法,从瞬时切削厚度的理论出发,考虑了所有刀刃对工件切削厚度的影响,并引入根据球刃曲线创建的辅助实体模型对瞬时切削厚度进行提取,并经铣削力试验验证了该模型的有效性。     

基于ANSYS Workbench的A/C双摆铣头模态分析

A/C摆角铣头是五轴联动大型数控铣床的关键部件,其动态特性直接影响铣床的加工精度和表面粗糙度。以A/C摆角铣头为研究对象,利用三维建模软件Pro/E 4.0对A/C双摆铣头进行三维建模,导入ANSYS Workbench1 3.0有限元分析模块中进行模态分析,得到了模型的前6阶固有频率以及振型,研究了固有频率对铣头结构的影响,避免了共振产生,找出了结构的振动薄弱部位,为铣头结构优化设计提供理论参考。     

球头铣刀余摆线加工表面形貌的建模与仿真研究

余摆线铣削因切削力小、表面质量和生产率高,而广泛应用于高速加工中。球头铣刀因适应性好,且姿态可灵活调整,而成为多轴加工复杂表面的常用刀具。然而,球头铣刀齿形复杂,余摆线铣削的运动轨迹方向不断变化,工件的材料去除和表面形貌的创成过程异常复杂,传统方法建模困难。提出一种球头铣刀余摆线加工表面形貌的数值仿真方法,根据齐次坐标矩阵变换原理建立刀齿的运动轨迹方程,通过改进Z-MAP算法完成了加工表面形貌的仿真。该算法通过建立刀齿微元的随动矩形包围圈和瞬时扫掠四边形,使用角度累加法快速地获取刀齿微元在单位时间步长内扫掠到的工件网格点,根据多元函数的泰勒公式,用线性插值的方法求出该网格点的高度坐标。仿真结果表明球头铣刀余摆线铣削的表面形貌整体上优于普通直线铣削。试验结果表明,在垂直和倾斜加工条件下,球头铣刀余摆线铣削获得的表面形貌与仿真结果具有较高的一致性,说明所提出的方法可以预测球头铣刀余摆线的加工表面形貌。     

球头铣刀骨铣削力有限元建模与试验验证

在骨科手术中,铣削力对骨裂纹和加工表面质量影响较大。由于临床球形骨铣刀结构复杂,目前尚无有效的理论模型预测切削力。通过引入三维有限元模型模拟球形铣刀加工骨材料过程,评估不同加工参数下的铣削力值。搭建骨铣削试验平台模拟临床操作中的铣削过程,并利用采集到的加工信号分析铣削力。通过试验结果与仿真结果的对比,验证了有限元仿真模型的合理性。该骨铣削有限元模型能够满足不同加工参数下铣削力预测精度的要求,方便指导医生根据不同要求选择合适的加工参数。     

直驱式A/C轴双摆角铣头模态分析

用有限元方法计算了直驱式A/C轴双摆角铣头的振动特性,给出铣头结构的前4阶振型,研究了A轴摆角对铣头结构固有频率的影响。铣头在工作中其固有频率为区间值,1阶固有频率(120.48,122.91),2阶固有频率(139.68,142.08),3阶固有频率(328.68,331.9),4阶固有频率(369.68,372.45)。该计算为该类型铣头的设计和改进提供技术支持。     

盘形可转位大模数齿轮铣刀强度有限元分析

通过分析影响盘形可转位大模数齿轮铣刀切削力的几个因素,确定每齿进给量变化是影响切削力的主要因素。以此为基础,介绍了齿轮铣刀的强度有限元分析的方法。利用有限元方法分析齿轮铣刀的刀体强度,验证了铣刀的设计安全性,为铣刀的优化设计提供了参考。     

基于ANSYS的制动盘模态分析

制动盘作为盘式制动器的关键部件,在制动过程中发生的振动对其工作性能有较大的影响,为了准确把握其振动性能特性,采用有限元方法建立制动盘部件有限元模型,并对其进行自由模态分析和约束模态分析,研究得到了制动盘前六阶固有频率和振型,并确定了制动盘的薄弱模态,研究结果为制动盘的选材和设计提供了一定的理论参考。     

管道角度铣刀的设计

设计了用于油气田管道坡口切割的角度铣刀。详细介绍了铣刀的设计方法,包括参数设计与建模、受力分析与计算、有限元分析与校正。     

基于UG的立铣刀铣削力的有限元分析

为提高加工精度,对立铣刀的应力场进行了有限元分析。通过铣削力试验,对不同切削参数下立铣刀的铣削力进行动态采集,利用UG中的建模模块进行立铣刀实体建模,根据切削力实验结果给出了边界条件,在立铣刀有限元模型上进行加载,利用UG有限元分析模块,获得了立铣刀切削过程中切入、切出的瞬时应力场云图,显示了切削中铣刀片应力场的变化规律。     

基于ANSYS的高速轮盘动力学模态分析

简要介绍了有限元法的基本思想、模态分析基本理论以及ANSYS模态分析的步骤.以高速旋转的轮盘为实例,利用ANSYS进行模态分析,得到相应的结果,为进一步研究提供了依据.     

基于ANSYS的涵道风扇无人机模态分析

涵道风扇无人机是一种新型的无人机,近年来发展很快,其优越的悬停性能为民用侦查提供了很大的方便。首先建立涵道无人机计算模型,然后利用有限元分析软件ANSYS对模型进行模态分析。根据求解结果改善已设计的机械结构,并且为涵道风扇无人机控制方案的制定提供数据支持。