基于密度函数的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,在铣削力数学模型基础上,通过铣削力试验以及切屑与前刀面接触面积试验,建立了三维复杂槽型铣刀片前刀面的受力密度函数;基于该函数,对波形刃铣刀片进行了应力场分析。在铣削温度数学模型基础上,运用传热学理论,建立了波形刃铣刀片表面受热密度函数;基于该函数,对波形刃铣刀片进行了温度场分析。这些研究结果可为槽型优选技术的研究打下理论基础。     

三维复杂槽型铣刀片铣削温度场的计算机模拟

为研究三维复杂槽型铣刀片切削温度分布，在分析测温试验结果的基础上，依据传热学理论建立了数学模型，用Visual C 编制出刀具温度场计算的程序，可以得出三种不同刀片在每一种切削条件下切削不同工件材料的温度分布曲线图，为进一步研究三维复杂槽型铣刀片的切削机理和重构铣刀片槽型提供了依据。     

复杂槽型铣刀片三维温度场分析及其模糊综合评价

建立了三维复杂槽型铣刀片的参数化模型,提出并建立了刀具表面受热密度函数,根据受热密度函数确定了边界条件,对铣刀片的温度场进行了有限元分析;运用模糊数学理论对铣刀片温度场进行了模糊综合评判,以确定其优劣,为铣刀片三维复杂槽型的重构提供依据。     

三维复杂槽型铣刀片耦合场的数值模拟

为研究三维复杂槽型铣刀片的切削性能和失效机理,运用数值模拟技术对三维复杂槽型铣刀片和平前刀面铣刀片进行了热应力场、热应力与机械应力的耦合场分析。通过有限元分析,得到了两种铣刀片的应力集中区和危险区,经与试验结果对比,证明了有限元分析结果的正确性,说明三维槽型铣刀片具有优于平前刀面铣刀片的切削性能,从而预测在铣刀片上开出合理的槽型能有效地改善切削性能。     

三维复杂槽型铣刀片不规则热源受热密度函数研究

为计算出铣刀片内任意点任意时刻的温度,以点热源为基础,基于试验数据,建立不规则面热源作用下三维复杂槽型铣刀片的受热密度函数和温度场的数学模型,用该数学模型对其特例进行验证。     

三维复杂槽型铣刀片切入过程应力状态的研究

以哈尔滨理工大学开发的波形刃铣刀片（前刀面为波形曲面）为例,针对刀具切入破损问题,确定了切入瞬问冲击载荷的分布与作用力方向;应用弹性力学方法,对三维复杂槽型铣刀片进行了应力状态分析,并讨论了其应力分布规律。理论分析结果与铣刀片应力场分析结果吻合较好。研究结果为解决自动化生产中刀具破损问题及槽型优化技术研究打下了理论基础。     

加工碳素结构钢的三维复杂槽型铣刀片冲击破损实验研究

文中针对哈尔滨理工大学开发的三维复杂槽型波形刃铣刀片和平前刀面铣刀片,通过对碳素结构45钢的面铣加工进行了刀片冲击破损的实验研究。首先进行铣刀片三维应力场有限元分析及模糊综合评判,预测出波形刃铣刀片的抗冲击破损性能优良：其次,通过试验揭示不同铣刀片冲击破损失效形式的差异;通过大量、系统的冲击破损试验,建立冲击破损寿命累积分布函数数学模型,证明波形刃铣刀片的抗冲击破损性能优良。上述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选技术的研究提供了理论与试验基础。     

铣刀片槽型的开发研究

对数控面铣刀的刀片槽型进行了开发研究。根据铣削特点,设计了适合不锈钢材料铣削的波形刃槽型刀片。通过对波形刃刀片刃形及其切削所产生切屑剪切变形机理的分析和实验验证,得到一种较理想的铣削不锈钢材料的刀片槽型,提高了刀片寿命。     

基于遗传算法的复杂槽型铣刀片槽型参数优化

针对三维复杂槽型铣刀片槽型优化问题,进行了铣削温度和铣削力试验及其有限元分析,以铣刀片耦合场最优为优化目标,建立了槽型参数多目标优化数学模型,利用遗传算法求解了固定切削参数和给定约束下的优化槽型参数。仿真计算结果表明,槽型优化后的铣刀片耦合场明显优于其它槽型参数下的铣刀片耦合场,为铣刀片三维复杂槽型的重构提供了依据。     

三维复杂槽型铣刀片铣削温度试验研究

该文研制了一套铣削瞬时切削温度测量系统。利用该系统对三维复杂槽型铣刀片进行了铣削温度的测量研究。试验结果揭示了瞬态铣削温度的变化规律，为铣刀片温度场分析奠定了基础。     

三维复杂槽型铣刀片铣削温度试验研究

基于人工热电偶法及自行设计的转轴信号变送器,建立了铣削温度试验系统;通过时刻转换、周期转换、热电偶冷端温度补偿、温度转换和曲线拟合等数据处理手段,得到了不同槽型铣刀片各个测温点的温度以及前刀面刀—屑接触区的平均温度与时间之间的试验方程式;编制了实验数据处理应用软件。试验结果证明:测试系统性能良好;并且波形刃铣刀片切削性能优于平前刀面铣刀片。研究成果为受热密度函数与温度场数学模型的建立打下基础。     

三维槽型铣刀片铣削力试验及应力场研究

用改进后的铣削力测量装置进行了不同槽型的铣刀片铣削力试验。基于铣削试验结果,通过机床坐标系与刀体坐标系统的转换,确立了铣刀片应力场有限元分析的载荷边晃条件。利用ANSYS软件,进行了自主研发的三维槽型铣刀片和平刀面铣刀片的应力场有限元分析。有限元分析及试验结果均表明,三维槽型铣刀片的应力场及抗破损能力均好于平前刀面铣刀片。     

基于遗传算法的复杂槽型铣刀片铣削参数优化

复杂槽型铣刀片具有优于平前刀面铣刀片的切削性能。文中针对复杂槽型铣刀片的加工过程，建立了铣削加工的工艺参数优化模型和约束条件，提出了基于遗传算法的铣削参数多目标优化算法，并进行了优化实例分析，得到了合理的铣削参数。     

基于VC++的三维复杂槽型铣刀片应力场模糊综合评判

以面向对象的设计思想为指导,通过分析影响应力场最重要的4个参数,运用模糊数学理论,根据加工要求和专家分析,在VC++环境下实现了对三维复杂铣刀片应力场模糊综合评判系统的开发。通过该系统可对多因素作用下的铣刀片应力场优劣进行总的评判,为进一步研究三维复杂槽型铣刀片的槽型优化与重构提供了依据。