一种利用断续车削仿真多周期铣削的建模方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用断续车削仿真多周期铣削的建模方法，属于有限元建模仿真 分析技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前机械行业绝大多数零件都是通过切削加工的方法得到的，切削过程是复杂的 热力耦合过程，对其研宄一直是机械加工领域的热点与难点问题。切削过程中的应力，应变 等物理量很难通过实验手段测出。例如，切削温度的测量目前较为常用的方法是热电偶法 与热辐射法，热电偶法在标定时存在较大难度，热辐射法在测量时受到刀具、工件、机床等 的遮挡导致测量定位较困难，这些难点都导致切削温度的测量误差较大。有限元仿真对于 上述问题有较好的适应性，广泛应用于切削过程的动态静态分析。在有限元应用过程中，运 算周期问题一直是制约工作效率的最直接因素。虽然三维仿真较二维仿真来说更加精确， 但三维仿真周期一般为二维仿真周期的几倍到几十倍，大大拉长了仿真分析的工作时间。 而铣削过程是切削厚度不断变化的切削过程，由于其复杂性目前大多采用三维有限元仿真 进行分析。所以，建立较为精确的二维铣削模型在切削仿真领域是非常有必要的。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种利用断续车削仿真多周期铣削的建模方 法，可以对铣削过程进行二维仿真分析。
[0004] 为了解决上述问题，本发明提供了一种利用断续车削仿真多周期铣削的建模方 法，包括如下步骤：1)确定顺铣切削过程参数，并将其代入经过简化以及平直处理后的切削 厚度公式，确定切削厚度函数；2)计算切削周期，确定切削刃非切削状态路程，建立多切削 周期的函数模型；3)运用描点的方法，将二维函数模型导入有限元软件中，设定刀具平移速 度，建立有限元仿真几何模型，进行有限元仿真。
[0005] 所述的切削厚度公式为：
【主权项】
1. 一种利用断续车削仿真多周期铣削的建模方法，其特征在于，包括如下步骤：1)确 定顺铣切削过程参数，并将其代入经过简化以及平直处理后的切削厚度公式，确定切削厚 度函数；2)计算切削周期，确定切削刃非切削状态路程，建立多切削周期的函数模型；3)运 用描点的方法，将二维函数模型导入有限元软件中，设定刀具平移速度，建立有限元仿真几 何模型，进行有限元仿真。
2. 根据权利要求1所述的利用断续车削仿真多周期铣削的建模方法，其特征在于，所 述的切削厚度公式为
其中，4为切削厚度；/为每齿进给量；为铣刀半径；为切削宽度；z为刀尖所走过 的路程。
3. 根据权利要求1所述的利用断续车削仿真多周期铣削的建模方法，其特征在于，所 述的切削刃非切削状态路程为古2
4. 根据权利要求1所述的利用断续车削仿真多周期铣削的建模方法，其特征在于，所 述的刀具平移速度为铣削过程中的刀尖线速度。
【专利摘要】本发明提供了一种利用断续车削仿真多周期铣削的建模方法，包括如下步骤：确定顺铣切削过程参数，并将其代入经过简化以及平直处理后的切削厚度公式，确定切削厚度函数；计算切削周期，确定切削刃非切削状态时刀尖所走过的路程，建立多切削周期的函数模型；运用描点的方法，将二维函数模型导入有限元软件中，设定刀具平移速度，建立有限元仿真几何模型，进行有限元仿真。本发明的优点在于，利用二维切削模型对三维铣削过程进行了仿真，大大提高了仿真效率，并且模型较为精确地反映了三维铣削过程。
【IPC分类】G06F17-50
【公开号】CN104699919
【申请号】CN201510143014
【发明人】安增辉, 付秀丽, 潘延安, 王勇
【申请人】济南大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月30日