整体式回转刀具在切削加工过程中的受力分析

整体式回转刀具在切削加工过程中的受力分析(24000字)
摘要 ：随着中国经济的不断发展，制造业的地位显的越来越重要，而在这其中刀具是很重要的工具。其中加工刀具，尤其是回转体刀具在机械加工中占有十分重要的地位，如何对其在加工过程中的受力情况进行分析是一个非常重要的研究方向。本论文首先借助微机pro/e4.0软件建立整体式回转刀具的数学模型，然后利用ANSYS有限元软件对其中的立铣刀进行合理的网格划分。结合不同加工条件时刀具的工作和受力特点，并绘制出其二维的受力模型简图，添加符合实际情况的边界条件和荷载，研究其在受到一定载荷的情况下的应力图和变形图，并分析和预测其变化规律。研究结果对刀具的设计和研究，具有较大的参考价值。

关键词：  整体式回转刀具，立铣刀， 切削力， 有限元法， 变形
 
Abstract：With the development of China's economy, the position of the manufacturing industry is becoming more and more important ie, and cutting tool is very important in that， the machine tool, especially rotary cutter in machining occupies a very important role, how to analysis the force in the process of machining is a very important research direction. Firstly, this paper based  pro/e4.0 software and created the mathematical model of rotary cutter . Then mesh the vertical milling reasonably by finite element software ANSYS, and combined working and bearing features in machining different materials, and added boundary conditions and loads in line with the actual and research the force and deformation.Then analysis and prediction its variation .The results to the study and design tools, has a great reference value.

Keyword: integral rotary tool ,vertical milling , cutting force , finite element , deformation     

本文研究的主要内容
本文基于切削和钻削对应力及应变进行模拟研究。首先借助微机proe/e软件建立钻头和铣刀有限元模型，然后对其进行合理的网格划分，并结合加工不同条件时刀具的工作和受力特点，添加符合实际情况的边界条件和荷载，研究其受力情况。并主要完成了以下的工作：
1）    借助pro/e4.0建立了整体式回转刀具（铣刀和钻头）的模型
2）    用CAD简化出二维的受力模型图并进行了受力的分析
3）    用有限元软件针对其中的铣刀的受力问题进行了有限元分析，做出了其受力图和变形图
4）    对最终的结果的数据和图标给于了简单的分析
                  
目 录
第一章  绪论    4
1.1课题研究的主要内容和意义    4
1.2回转刀具的概念及简单介绍    4
1.3回转刀具的受力分析研究现状及发展趋势    7
1.4本文研究的主要内容    8
第2章  整体式回转刀具的受力分析    10
2.1 立铣刀的切削受力分析    10
2.2立铣刀铣削力Fz的计算    11
2.2.1改变切削深度时的受力计算    12
2.2.2 改变切削速度的受力计算    12
2.2.3改变进给量的受力计算    13
2.3钻头的受力分析    14
2.3.1钻削力组成及分布模型的确定    14
2.3.2钻销力的计算步骤    14
第三章 用PRO/E 4.0建立整体式回转刀具的模型    17
3.1.proe4.0的简单介绍    17
3.2铣刀的建模步骤和过程    18
3.3钻头的模型建立    24
第四章 有限元模型的分析    30
4.1有限元ANSYS的介绍    30
4.2模型的导入    33
4.3结构模型的网格划分    35
4.4模型的有限元分析    38
4.4.1指定分析类型    38
4.4.2在刀刃上施加集中力载荷    39
4.4.3求解计算    41
4.4.4进入通用后处理器查看结果    41
1）图形显示变形结果    41
2）图形显示应力结果    42
3）动画显示应力结果    46
第五章 总结    47
致  谢    48
参考文献    49
附录    50
附录一 英语文献原文    50
附录二 英文文献翻译    57
附录三：任务书    64
附录四：开题报告    67