铣刀有限元分析

铣刀有限元分析

分析概述：

采用ANSYS Workbench 15.0对铣刀模型进行静力学强度分析和稳态温度场分析，分析结果表明铣刀在实际工作中，满足材料的强度要求，同时得到了铣刀稳态温度场分布。

铣刀模型为外部三维软件建立，导入Workbench中进行建模分析，模型如下所示

有限元模型建立：

导入几何模型以后，需要建立有限元网格模型，首先进行材料建立，其铣刀材料为选用硬质合金YT15，该材料具备高的硬度和耐磨性、高的强度和韧性、耐热性，材料参数如下所示：

表1 材料参数

性能指标参数

密度（g/cm^3）14.7

弹性模量（GPa）600

泊松比0.33完成材料定义以后，进行网格划分，由于刀具的几何形状复杂，所以采用四面体网格进行划分，有限元网格模型如下图所示，其中刀头部分为重要分析部分，也是应力变化较大区域，所以对刀头部分进行了局部的网格加密。最终网格总数为7477，节点总数为14580

载荷与约束：

对铣刀端部进行施加约束，轴向、径向和切向的位移都为零，而旋转自由度Mx和Mz 均为零，My是铣刀的旋转方向，是唯一没有固定的约束，但由于转速恒定，所以可以认为该方向也是固定的，即对铣刀端部进行全约束，如下所示

在铣削过程中，铣刀所受到的切削力被平均分配到几个刀刃上，以均布载荷的形式平均

分配，最终的载荷加载如下所示

强度计算结果：

刀具的位移云图、等效应变云图和等效应力云图分别如下所示。

稳态热分析：

铣刀在工作过程中，铣刀告诉旋转下与工件产生较大摩擦，会产生较高温度，而这温度主要是通过与工件直接接触的刀刃传递至道身等其他区域，所以可以在刀刃上施加温度载荷，来模拟摩擦产生的热源，进行刀具的稳态热分析，查看最终情况下，刀具整体的温度分析情况。

刀刃上热源加载情况如下，加载500°温度载荷，为刀具工作时候，工件表面的温度。

由于刀具和空气接触，则会与空气之间产生对流换热现象，而且刀具是告诉旋转的，属于强制对流换热，参考相关资料可知，此时对流换热系数为80W/（m^2*C），对流换热加载情况如下所示

在上述温度边界条件下，稳态温度场如下所示。

CA6140车床手柄座零件夹具设计及有限元分析

1 夹具的设计（1）CA6140 车床手柄座位于车床光杆与手柄连接处，通过传递力矩，实现对机床的操作。从该零件的外形看（见图1），此零件形状较不规则，而且需要加工的部位多且位置精度要求较高。因此需要加工一面作为精基准，从而为后面的加工提供保障。由于零件形状不规则，从定位方案考虑其稳定性，将采用浮动V 形块和球形块同时限制3 个自由度，再利用支承板限制其另外3 个自由度，从而使零件的定位稳定可靠。零件的最大尺寸为85.5 mm，尺寸较小，夹紧行程也较小（见图2）。所以夹紧方案采用人工操作，螺纹旋紧方式，这样经济也同样达到夹紧目的。 图1 CA6140 车床手柄座零件 图 2 CA6140 车床手柄座零件夹具 1. 夹具体 2. 对刀装置 3. 球形块 4. 零件 5. 限定V 形块装置6. 衬套7. 右侧支撑板 （2）考虑到其定位误差为基准不重合误差Δb 和基准位移误差Δy。由于定位基准和设计基准重合，即Δb=0。工件在V 形块工作表面对称，就可以保证定位基准中心在V 形块的对称面上，即定位基准在前后方向上为0。但在左右方向上可以看出，因定位基准存在误差，致使定位基准相对于在夹具中的理想位置产生位移Δy= TD 2sin a 2 = 0.25 2sin 110 2 =0.153 mm 其中TD 未标注，按IT12 查表。所以，定位误差Δd=Δb+Δy=0.153 mm （3）圆周铣削力Fc= cFapxFafyFawuF d0qFnwf kFc= 534×1.80.9×0.050.74×65.51×1.39 801×3550 =112.38 N 其中刀具材料：YT14 硬质合金镶齿三面刃铣刀, 直径准80 mm，齿数z=10，有cF＝534、xF=0.9、yF=0.74、uF=1.0、qF=1、wF=0、kF=1.39 （4）螺纹联接件的许用挤压应力［σp］= σs Sp = 240 1.5 =160 MPa 式中σs———螺纹联接件材料的屈服极限；Sp———安全系数。2 ANSYS 有限元分析（1）建立有限元分析模型为了方便进行模型分析且使施加的载荷更加 煤矿机械Coal Mine Machinery Vol.33 No.01 Jan. 2012 第33 卷第01 期2012 年01 月 CA6140 车床手柄座零件夹具设计及有限元分析孟玉海，张卫国（安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南232001）摘要：根据CA6140 车床手柄座零件形状的不规则性，设计出合理的铣削夹具，作为后续加工的基准，同时进行相关的设计计算及校核。利用ANSYS 软件对夹具模型进行有限元分析，得出应力分布图，并由此判断此夹具工作时稳定、可靠。关键词：车床手柄座；夹具；有限元分析中图分类号：TG751；O242.21 文献标志码：B 文章编号：1003 －0794（2012）01 －0141 －02 Design of Part Fixture about CA6140 Lathe Handle Seat and Finite ElementAnalysis MENG Yu-hai，ZHANG Wei-guo (Mechanical Engineering College，Anhui University of Science and Technology，Huainan 232001，China) Abstract: A milling fixture designed reasonably according the irregular part shape to the handle seat of CA6140 lathe, which as the benchmark for the subsequent processing simultaneously related design and checking. The result shows stability and reliability of the working fixture from the stress distribution by finite element analysis of ANSYS software. Key words: handle seat of the lathe；fixture；finite element analysis 1 2 3 4 5 6 7 141 DOI:10.13436/j.mkjx.2012.01.148 接近工作时的载荷，在保证支撑侧板与底座紧固螺钉抗弯强度情况下，可以将左右支撑板和夹具体底座视为一个整体。螺杆在受力后传到夹具的右支撑板，其他部件受力远小于此螺杆所受的力，因此可以忽略其他部件的受力分析。另外，选用的螺杆材料屈服强度为240 MPa，其屈服强度相当于Q235 材料的屈服强度，所以，视螺杆材料屈服极限为235

变齿距铣刀铣削系统颤振稳定性的时域分析理论研究

变齿距铣刀铣削系统颤振稳定性的时域分析理论研究 铣削作为一种主要的加工方式,越来越广泛的被应用于金属制造业中。铣削过程中的颤振现象作为铣削过程中的主要动态不稳定现象,严重影响了稳定性切削,阻碍了高效、高精度加工。 研究铣削过程中的振动控制,对提高机床的切削加工具有重要的意义。而变齿距铣刀铣削作为一种较好的颤振稳定性被动控制方法,可以优化加工参数和刀具结构,实现加工过程无颤振材料的最大去除率,更加具有一定的研究价值。 本文以铣削加工中的颤振为研究对象,在总结前人研究成果的基础上,对加 工过程进行动力学分析和稳定性极限预测,主要工作如下:1.对铣削加工过程和 铣削过程中的再生颤振效应进行介绍,建立等齿距铣刀铣削系统颤振的几何模型和动力学模型,并在此基础上建立了变齿距铣刀铣削系统的几何模型和动力学模型。2.阐述了 Floquet稳定性判据,然后介绍了采用Hermite三次插值的时间有限元法(TFEA)求解变齿距铣刀铣削系统时滞运动微分方程的过程。 通过铣削系统的稳定性判据和极限预测绘制稳定性叶瓣图,并利用稳定性叶瓣图对不同齿距变化类型、刀齿数、刀具螺旋角等因素对系统稳定性的影响进行分析。针对某些具体工况下的工作点采用时域仿真的方法得到刀尖点的切削合力、振动位移的时域图。 根据得到的仿真图形判断出该工况下铣削系统的稳定性再与时间有限元法 得到的叶瓣图判断出的稳定性进行对比,以验证时间有限元法在预测系统稳定性时的准确性。此外,本文还论述了零阶近似频域法绘制铣削系统稳定性叶瓣图的原理,并将做出的图像与时间有限元法做出的图像进行对比,说明利用时间有限 元法求解可以更好地预测铣削系统的稳定性。

螺纹铣削常见问题分析及解决方案

(1)螺纹铣刀加速磨损或过度磨损 ①原因：切削速度和进给量选择不正确。解决方法：确保从加工参数表中选择正确的切削速度和进给量。 ②原因：刀具所受压力过大。解决方法：减小每齿进给量；缩短换刀时间间隔；检查刀具的过度磨损情况——起始处的螺纹将磨损得最快。 ③原因：选用的涂层不正确，产生了积屑瘤。解决方法：研究其他涂层的适用性；增大冷却液流速和流量。 ④原因：主轴转速过高。解决方法：降低主轴转速。 (2)切削刃崩刃 ①原因：切削速度和进给量选择不正确。解决方法：确定从加工参数表中选择正确的切削速度和进给量。 ②原因：螺纹铣刀在其夹持装置上发生移动或滑移。解决方法：采用液压夹头。 ③原因：加工机床刚性不足。解决方法：确定工件夹持可靠；如有必要，重新夹紧工件或提高夹持稳定性。 ④原因：冷却液压力或流量不足。解决方法：增大冷却液流速和流量。 (3)螺纹牙型上出现台阶 ①原因：进给率过高。解决方法：减小每齿进给量。 ②原因：斜坡铣的加工编程采用轴向运动。解决方法：确保螺纹铣刀在螺纹大径处铣出牙型曲线，而不会作径向移动。 ③原因：螺纹铣刀过度磨损。解决方法：缩短换刀时间间隔。 ④原因：刀具加工部位与夹持部位相距太远。解决方法：尽可能缩短刀具在夹持装置上的悬伸量。

(4)工件与工件之间检测结果存在差异 ①原因：刀具加工部位与夹持部位相距太远。解决方法：尽可能缩短刀具在夹持装置上的悬伸量。 ②原因：选用的涂层不正确，产生了积屑瘤。解决方法：研究其他涂层的适用性；增大冷却液流速和流量。 ③原因：螺纹铣刀过度磨损。解决方法：缩短换刀时间间隔。 ④原因：工件在夹具上移位。解决方法：确定工件夹持可靠；如有必要，重新夹紧工件或提高夹持稳定性。

万能铣床控制电路分析【图解】

万能铣床控制电路分析：一,工作任务:工作原理 二,相关实践性知识 (一)铣床认识 1.铣床的结构认识 X6132主要构造由床身,悬梁及刀杆支架,工作台,溜板和升降台等几部分组成,其外形图如图3-6所示.(说明: 箱形的床身13固定在底座1上,在床身内装有主轴传动机构及主轴变速操纵机构.在床身的顶部有水平导轨,其上装有带着一个或两个刀杆支架的悬梁.刀杆支架用来支承安装铣刀心轴的一端,而心轴的另一端则固定在主轴上.在床身的前方有垂直导轨,一端悬持的升降台可沿之作上下移动.在升降台上面的水平导轨上,装有可平行于主轴轴线方向移动(横向移动)的溜板5.工作台7可沿溜板上部转动部分6的导轨在垂直与主轴轴线的方向移动(纵向移动).

这样,安装在工作台上的工件可以在三个方向调整位置或完成进给运动.此外,由于转动部分对溜板5可绕垂直轴线转动一个角度(通常为±450),这样,工作台于水平面上除能平行或垂直于主轴轴线方向进给外,还能在倾斜方向进给,从而完成铣螺旋槽的加工. 2.铣床的运动情况认识 主运动:铣刀的旋转运动. 进给运动:工件相对于铣刀的移动.工作台的左右,上下和前后进给移动. 旋转进给移动:装上附件圆工作台. 工作台是用来安装夹具和工件.在横向溜板上的水平导轨上,工作台沿导轨作左,右移动.在升降台的水平导轨上,使工作台沿导轨前,后移动.升降台依靠下面的丝杠,沿床身前面的导轨同工作台一起上,下移动. 变速冲动:为了使主轴变速,进给变速时变换后的齿轮能顺利地啮合,主轴变速时主轴电动机应能转动一下,进给变速时进给电动机也应能转动一下.这种变速时电动机稍微转动一下,称为变速冲动. 其它运动有:进给几个方向的快移动运动;工作台上下,前后,左右的手摇移动;回转盘使工作台向左,右转动±450;悬梁及刀杆支架的水平移动.除进给几个方向的快移运动由电动机拖动外,其余均为手动. 进给速度与快移速度的区别,只不过是进给速度低,快移速度高,在机械方面由改变传动链来实现.

铣刀有限元分析

铣刀有限元分析 分析概述： 采用ANSYS Workbench 15.0对铣刀模型进行静力学强度分析和稳态温度场分析，分析结果表明铣刀在实际工作中，满足材料的强度要求，同时得到了铣刀稳态温度场分布。 铣刀模型为外部三维软件建立，导入Workbench中进行建模分析，模型如下所示 有限元模型建立： 导入几何模型以后，需要建立有限元网格模型，首先进行材料建立，其铣刀材料为选用硬质合金YT15，该材料具备高的硬度和耐磨性、高的强度和韧性、耐热性，材料参数如下所示： 表1 材料参数 性能指标参数 密度（g/cm^3）14.7 弹性模量（GPa）600

泊松比0.33完成材料定义以后，进行网格划分，由于刀具的几何形状复杂，所以采用四面体网格进行划分，有限元网格模型如下图所示，其中刀头部分为重要分析部分，也是应力变化较大区域，所以对刀头部分进行了局部的网格加密。最终网格总数为7477，节点总数为14580 载荷与约束： 对铣刀端部进行施加约束，轴向、径向和切向的位移都为零，而旋转自由度Mx和Mz 均为零，My是铣刀的旋转方向，是唯一没有固定的约束，但由于转速恒定，所以可以认为该方向也是固定的，即对铣刀端部进行全约束，如下所示 在铣削过程中，铣刀所受到的切削力被平均分配到几个刀刃上，以均布载荷的形式平均

分配，最终的载荷加载如下所示 强度计算结果： 刀具的位移云图、等效应变云图和等效应力云图分别如下所示。

稳态热分析： 铣刀在工作过程中，铣刀告诉旋转下与工件产生较大摩擦，会产生较高温度，而这温度主要是通过与工件直接接触的刀刃传递至道身等其他区域，所以可以在刀刃上施加温度载荷，来模拟摩擦产生的热源，进行刀具的稳态热分析，查看最终情况下，刀具整体的温度分析情况。 刀刃上热源加载情况如下，加载500°温度载荷，为刀具工作时候，工件表面的温度。

圆盘类零件的有限元分析解析

圆盘类零件的有限元分析 摘要：本文利用大型通用有限元软件Abaqus 对一空心圆盘进行了旋转模拟，模态分析和瞬时模态动态分析，提取了其固有频率及振型，讨论其在受动态载荷下的应力、位移随时间的变化情况。为进一步研究圆盘类零件的力学性能及提高其稳定性奠定了基础。 关键词：有限元分析；Abaqus 软件；模态分析；动态分析 Finite element analysis of disk parts Abstract: Rotation simulation, modal analysis and dynamic analysis on instantaneous modal of annular disk are analyzed based on Abaqus. Its inherent frequency and mode of vibration are determined, and the stress and displacement that varied with time are discussed.This research will lay the foundation for further research of the mechanical property of the disk part and increase its stability. Keyword: FEA; Abaqus software; modal analysis; dynamic analysis 0 前言 回转圆盘类结构在航空、航天及现代机械工业中有着广泛的应用。例如圆锯片、锯片式铣刀、砂轮片等，这些零件在材料的切削中起着非常重要的作用。随着原材料资源的匮乏，对圆盘零件刀具在切削加工中材料的损失提出了较高要求。在计算机领域，随着现代化工业的不断发展，人们对计算机的依赖程度日益加深，不断地对计算机的运行速度、存储量、稳定性和噪声等方面提出更高的要求，而这些方面都与计算机的回转硬盘有关。因而对回转圆盘零件的稳定性研究有着重要的现实意义。[1~3] 有限元法（Finite Element Method, FEM ）是结构分析中最有效的一种数值分析方法。随着计算机图形技术、仿真技术的不断提高，越来越多的有限元分析软件应运而生。Abaqus 是一款优秀的非线性有限元软件，可以分析复杂的结构力学系统，尤其能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。[4]本文就将利用Abaqus 对圆盘零件进行分析。 这里给出一个空心圆盘的例子。[5]令圆盘外径为1000mm ，内径为140mm ，均匀厚度为0.8mm 。材料的弹性模量为E=210000MPa ，泊松比为3.0=ν，密度为3 9 /108.7mm t -?=ρ。 本文将首先通过对圆盘进行旋转仿真模拟，得出连接单元的相对平移和旋转及连接单元的反作用力和力矩。然后对其进行模态分析，得到圆盘结构的振型和固有频率。最后，利用提取到的圆盘频率，对其进行动态响应分析，得出圆盘在振动过程中出现的最大应力，以及圆盘顶部的位移随时间的变化情况。

整体硬质合金立铣刀高速加工钛合金振动分析

整体硬质合金立铣刀高速加工钛合金振动分析 皇攀凌;李剑峰;孙杰;宋良煜 【摘要】针对切削振动制约钛合金高速加工的问题,采用变齿距结构铣刀,在干切削条件下对TC4钛合金进行高速铣削加工,建立动态铣削力模型,利用MATLAB软件对其进行快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT),得到动态铣削力的频谱图;基于该图分析切削速度对切削稳定性的影响,得到颤振发生的切削速度.试验结果表明颤振会急剧地增加切削力幅值,大大降低已加工表面质苣;根据频谱分析,在保证其它切削参数不变的条件下,最佳切削速度为160 m/min时,从而在保证刀具寿命和加工表面质量的前提下提高切削效率. 【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》 【年(卷),期】2010(015)006 【总页数】6页(P574-579) 【关键词】钛合金;力频谱;颤振;变齿距 【作者】皇攀凌;李剑峰;孙杰;宋良煜 【作者单位】山东大学,机械工程学院,济南,250061;山东大学,高效洁净机械制造教育部重点实验室,济南,250061;山东大学,机械工程学院,济南,250061;山东大学,高效洁净机械制造教育部重点实验室,济南,250061;山东大学,机械工程学院,济 南,250061;山东大学,高效洁净机械制造教育部重点实验室,济南,250061;中航工业集团,成都飞机制造有限责任公司,成都,610092 【正文语种】中文

【中图分类】TG501.1 钛及其合金因具有密度小、比强度高、热稳定性好、耐腐蚀及无磁性等优异性能，广泛应用在航空航天领域[1]。但钛合金又是典型的难加工材料，具体表现为：1) 热传导率低、刀尖易聚热；2)化学活性高，在高的切削温度下，易和空气发生化学反应。由于和刀具材料化学亲和性强，造成刀具发生粘着磨损；3)弹性模量小，回弹效应可能造成高频颤振、擦痕和加工误差等问题[2-4]。 颤振是刀具与工件之间的1种十分强烈的相对振动，是影响加工表面质量、降低 刀具寿命和限制切削效率的主要因素。许多学者都在寻找抑制颤振的方法，1963 年TLUSTY[5]提出稳定极限图，在保证稳定的前提下提高切削速度，从而提高切 削效率。但需要预先知道切削系统的模态参数，不大适合切削系统的时变特性。TARNG[6]通过改变主轴转速来抑制颤振，对机床性能要求很高。1965年SLAVICEK[7]首先提出用变齿距铣刀来抑制颤振，其原理是通过改变一个齿和下一个齿间的相移来阻止颤振的发生[8]。变齿距铣刀包括变螺旋角铣刀和变齿间角铣刀。采用变齿距铣刀目前已得到很好的应用，具有良好的减振作用。 本课题组用减振铣刀(不等齿间角铣刀)对TC4钛合金进行高速加工，利用MATLAB软件对铣削力进行快速傅立叶变换(FFT)，着重分析颤振对钛合金加工的影响，以期在保证加工表面质量和低切削力的前提下优化切削速度，提高切削效率。为了研究切削稳定性，需要建立合理的动力学模型。相对于刚度较大的工件来说，铣刀可以看成是弹性体。由于铣刀轴向(z向)方向刚度很大，因此，铣削加工系统 可简化成x向(进给)、y向2个相互垂直自由度的“弹簧-阻尼”系统，如图1所示。Φj(t)为铣刀旋转角度；hi(t)为动态切屑厚度；fz为每齿进给量。 建立2个自由度运动方程： 式中：m，s，c，k分别为切削系统的质量，位移，阻尼系数和弹性系数；Fx(t), Fy(t)分别为x和y方向的动态铣削力。

X6132铣床——进给箱_课程设计说明书

专业课程设计说明书 课程名称：机械设计方向课程设计 题目：X6132铣床——进给箱 机械工程学院（系）机械设计专业 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2013年9月

《现代机械CAD》课程设计任务书 一.设计目的和要求 《现代机械CAD》课程设计是机械设计专业方向课程中实践性较强、综合性突出的重要教学环节，使该专业方向的学生在校期间最后一次（除毕业设计外）进行的较长时间、较系统、较全面的工程设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有特别重要的地位。对于树立学生的创新精神，培养学生设计的系统性、可靠性、完整性意识，激发学生用依据理论结合计算机技术解决工程实践问题的兴趣，加深同学对课程所学内容的综合理解和掌握具有举足轻重的作用和十分重要的意义。 本教学环节的实施目的是： 1、通过课程设计实践，树立正确的现代的机械设计思想，培养综合运用 《机械设计》、《现代设计方法学》、《自动机械设计》课程和《计算机辅助设计/辅助分析/辅助制造（CAD/CAE/CAM）》、《有限元分析》、《优化设计》、《可靠性设计》等其他先修课程的理论与生产实践知识来分析和解决用计算技术对现代机械的进行完整设计所涉问题的能力。 2、学习用计算机技术进行现代机械设计的一般方法，掌握计算机辅助现 代机械设计的一般规律和所需技术和软件。 3、用计算机进行现代机械设计基本技能的训练：例如计算（Matlab）、 分析（UG/Scinario、有限元分析、机构运动分析、结构分析和参数化设计模块）、修正、绘图（UG/Drafting/Assembly/FreeForm）、查阅资料和手册、运用标准和规范。 4、有条件的话，可熟悉现代设计中涉及的计算机技术（计算机辅助制造 UG/Manufacturing）和其他流行CAD软件（ANSYS、ADAMS、Pro/E）的使用操作，全面掌握现代计算机辅助机械设计的全过程。 课程设计教学的基本要求是： 1、能从机器功能要求出发，制定或分析设计方案，合理的选择电动机、

2023年圆柱铣刀行业市场分析现状

2023年圆柱铣刀行业市场分析现状 圆柱铣刀是一种用于金属材料加工的切削工具，广泛应用于各个行业的机械加工过程中。市场分析可以从市场规模、竞争格局、供求关系等方面来进行。 首先，圆柱铣刀市场规模庞大。随着中国制造业的发展和升级，对高精度、高效率的机械加工工具的需求不断增加。圆柱铣刀作为一种常用的切削工具，市场需求量稳定增长。根据市场调研数据显示，圆柱铣刀市场在过去几年间保持了平稳的增长，并且有望在未来几年继续增长。 其次，圆柱铣刀市场竞争激烈。随着市场规模的扩大，越来越多的企业进入到圆柱铣刀行业，导致市场竞争日益激烈。传统的圆柱铣刀生产厂家面临着来自国内外新企业的竞争压力，他们通过技术创新、产品质量提升等手段来提高自身的竞争力。此外，国外圆柱铣刀大企业也将其业务拓展到中国市场，加剧了市场竞争。 再次，供需关系发生变化。市场需求量的增加带动了圆柱铣刀的产量的增加。随着技术的不断进步，圆柱铣刀的生产工艺也在不断改进，使得产品的质量和效率得以提升。供需关系的变化也导致了市场价格的波动，有些品牌的圆柱铣刀价格较高，而一些小品牌的产品价格相对较低，给消费者提供了更多选择。 最后，圆柱铣刀行业面临的挑战和机遇共存。挑战主要来自于市场竞争的加剧和产品homogenization 的问题。圆柱铣刀市场的竞争如此激烈，各个企业需要通过产品创新、技术提升等手段来区别于竞争对手，争取更多的市场份额。而机遇则来自于中国制造业的加快升级和提高，以及一带一路倡议的推进，这为圆柱铣刀行业提供了更多的空间和机会。

综上所述，圆柱铣刀行业市场目前呈现出规模庞大、竞争激烈、供需关系变化的现状。虽然面临挑战，但也存在机遇。企业应根据市场需求的变化，加强技术研发，提高产品质量，不断创新，扩大市场份额，提升竞争力。

2024年圆柱铣刀市场规模分析

2024年圆柱铣刀市场规模分析 摘要 本文对圆柱铣刀市场的规模进行了详细分析，并通过市场调研数据、市场趋势和 预测模型等方法，得出了圆柱铣刀市场的发展前景。通过对市场规模的分析，可以为相关企业提供决策参考。 1. 引言 圆柱铣刀是一种常见的金属切削工具，在制造业领域有广泛应用。本文旨在分析 圆柱铣刀市场的规模，并对市场的发展趋势做出预测。 2. 圆柱铣刀市场概述 圆柱铣刀市场是工具市场的重要组成部分之一。随着制造业的发展和技术的进步，圆柱铣刀的需求也在增加。圆柱铣刀市场涉及多个行业，如机械制造、汽车制造、航空航天等。 3. 2024年圆柱铣刀市场规模分析 根据市场调研数据，近年来圆柱铣刀市场的规模逐渐扩大。各行业对圆柱铣刀的 需求持续增长，推动了市场规模的增加。以机械制造行业为例，圆柱铣刀被广泛应用于零部件加工和模具制造，市场需求量稳步上升。此外，汽车制造和航空航天等行业的发展也对圆柱铣刀市场的规模增长起到了积极的推动作用。

4. 圆柱铣刀市场趋势分析 圆柱铣刀市场存在一些明显的趋势。首先，随着制造业向智能化、自动化方向发展，对高精度、高效率的切削工具的需求不断增加，这促进了圆柱铣刀市场的发展。其次，随着新材料的广泛应用，如复合材料和高温合金等，对切削工具的要求也提高了，圆柱铣刀市场需求得到了进一步的推动。此外，环保和节能意识的提高也使得圆柱铣刀市场出现了一些新的发展机遇。 5. 圆柱铣刀市场前景展望 基于对市场规模和趋势的分析，我们预测圆柱铣刀市场将持续保持增长态势。随着制造业的不断发展，对切削工具的需求将不断增加，尤其是对高效率、高精度工具的需求将更加迫切。因此，圆柱铣刀市场的前景非常乐观。 6. 结论 本文对圆柱铣刀市场进行了规模分析，并对市场的发展前景进行了展望。通过市场调研数据和趋势分析，我们发现圆柱铣刀市场将继续增长，并且存在着一些新的发展机遇。相关企业可以根据本文的分析结果，制定相应的市场策略，以应对市场的挑战和机遇。

有限元分析论文范文3篇

有限元分析论文范文3篇 立柱整机有限元分析论文 论文摘要：基于连续体ICM拓扑优化方法，提出了以体积为约束条件，机床的固有频率为目标函数的结构动态设计方法。为提高拓扑优化的精度，在结构优化过程中，同时也考虑了非设计区域的动态特性。将该方法应用到XH6650高速加工中心的立柱结构优化中，从而提高了机床的整机动态特性。 论文关键词：拓扑优化；动态设计；动态特性 本文针对XH6650高速卧式加工中心进行了整机的CAD／CAE建模和模态分析，根据分析结果确定该加工中心的立柱对整机的动态特性影响最大。因此，选择加工中心的立柱为对象，基于ICM(independent—continuousmapping)拓扑优化方法，对其结构进行拓扑优化，以通过提高立柱的动态性能来达到提高整机动态性能的目的。 针对立柱结构，文中以结构的固有频率为目标函数，体积为约束的优化模型，在模型的建立过程中，也考虑到了安装在立柱上的主轴箱对其动态特性的影响，把主轴箱用相同的质量块来模拟代替，这样得到的立柱的优化结果，将使整个机床的动态性能得到更好的改善。 1XH6650高速卧式加工中心的CAD/CAE模型与模态分析 该加工中心主要结构件由机床床身、立柱、主轴箱、工作台等组成，如图1所示。整机主要采用8节点单元Solid185对各零、部件进行网格划分，导轨结合面采用测试获得的动刚度和阻尼进行界面连接，螺栓结合面采用梁单元相连接，根据实际边界条件，对该模型中的床身底部进行约束处理。 最终得到整机有限元模型共有21．2万Solid185单元，如图2所示。 为确定加工中心主要结构件对机床动态特性的影响，对整机进行了模态分析，图3～图6是整机前4阶振型和对应的固有频率。 由模态分析结果可以看出，第1阶模态主要是立柱的左右向摆动，整机的振动模态频率为86．45Hz。立柱和主轴箱等部件作为一个刚体在底座与工作台组成的基础件上部作横向摆动，主振系统是立柱和主轴箱。因此，该振动频率取决于立柱和主轴箱的y向刚度与质量。 第2阶模态主要是立柱和主轴箱等部件作为一个刚体在底座与工作台组成的

铣刀行业分析报告

铣刀行业分析报告 铣刀行业分析报告 一、定义与分类特点 铣刀是一种用于铣削金属材料的切削工具，通常用于制造机械配件和日常用品。铣刀行业是一个重要的制造业行业，影响着工业制造领域的各种过程。铣刀行业基于其使用情境和具体形态被分为铣刀、机床铣刀、刀片铣刀等等。分类特点主要包括铣刀种类繁多，制造标准不同；产品质量直接影响加工效率和加工质量；价格方面差异较大，市场竞争激烈。 二、产业链 铣刀行业的产业链包括原材料采购、铣刀制造、销售、配件及设备制造等环节。铣刀制造是该产业链的核心环节。产业链的关键点在于随时调整铣刀的生产和销售规模，配合产业需求市场。 三、发展历程 1949年以来，我国铣刀行业已经逐渐发展起来。其中，初 步阶段建立在零部件制造上，并在1980年代开始独立制造铣刀。进入21世纪后，铣刀市场对于高品质的铣刀有了更多需求。 四、行业政策文件

我国政府出台了一系列的制造业政策，以便鼓励国内铣刀产业的发展，加强扶持优良铣刀企业，加快铣刀产品的升级换代。 五、经济环境 铣刀行业受到全球经济环境影响，外部压力增大。在内部，行业内部竞争逐渐激化，要求铣刀企业加大创新和技术投资。 六、社会环境 随着人们对生活品质和门槛的提高，铣刀市场的需求也日益增长，越来越多的铣刀企业要求简化和加速铣刀加工流程。 七、技术环境 在高科技时代，绝大多数铣刀企业需要大大提升自身的生产智能化水平，采用更加智能化的设备来帮助企业提升生产效率和降低生产成本。 八、发展驱动因素 快速的工业和技术进步促进了生产生产结构的转型和优化，铣刀行业的生产效率和质量稳步提升，助力企业快速发展。同时，市场需求、外部环境的影响也驱动着行业的发展。 九、行业现状 目前，国内铣刀市场的发展格局已经初步确立。市场上依然存在质量波动和价格不断变化的情况，但最终稳定趋势明显。 十、行业痛点 铣刀行业中最大的痛点就是技术和自动化程度。铣刀生产各个环节，包括生产装备，软件等，都受到技术发展的限制，导致

超声振动铣削加工切削温度有限元仿真研究

超声振动铣削加工切削温度有限元仿真研究 王明海;李世永;郑耀辉;王京刚;高蕾 【摘要】基于温度场控制理论，建立了反映温度场分布的超声振动铣削有限元模型。对比分析了有无超声振动条件的铣削加工刀具温度场，进一步研究了加工参数（振动频率、振幅、铣削速度和每齿进给量）对铣刀温度的影响规律。仿真结果分析表明，施加超声振动后刀具温度明显降低，升高振动频率或振幅有助于降低刀具温度，增大铣削速度或每齿进给量会导致刀具温度上升，当铣削速度接近或超过临界切削速度时，振动辅助切削的优越性会变得很微弱。 【期刊名称】《制造业自动化》 【年(卷),期】2013(000)024 【总页数】4页(P42-45) 【关键词】振动铣削;有限元模型;温度场;加工参数 【作者】王明海;李世永;郑耀辉;王京刚;高蕾 【作者单位】沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室，沈阳110136;沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室，沈阳110136;沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室，沈阳110136;沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室，沈阳110136;沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室，沈阳110136 【正文语种】中文

【中图分类】TG506.5 0 引言 钛合金材料的比强度高、耐高温特性使其在航空航天领域应用广泛，然而该材料的化学活性高、导热性差及摩擦系数大特点使其在加工中切削温度较高，刀具磨损严重。超声振动辅助切削是一种施加刀具或工件超声振动，使刀具与切削层超声频接触和分离的断续切削加工方法。国内外学者研究表明，施加超声振动后会明显改善难加工材料加工性，减弱刀具磨损，延长刀具寿命[1～3]，降低加工表面粗糙度，提高加工质量[4,5]。 切削温度作为衡量切削加工性重要参数，通过研究切削温度优化加工参数显得尤其重要。目前，切削温度的研究方法有试验法、解析法和数值法三种[6]。试验法可 测得某点的平均温度，但无法测量瞬时温度场；解析法计算过程复杂且是基于多种假设条件，计算结果与实际值误差较大；以有限元为代表的数值法不仅能大大节省试验成本，而且能方便获得切削区温度场。随着计算机运算速度和有限元技术的发展，利用有限元仿真对切削温度场进行研究逐渐成为一种重要方法，Armendia[7]利用有限元技术研究了铣削加工Ti6A14V和AISI 4140的不同速度条件对切削区 温度的影响，王怀峰[8]建立了三维车削有限元模型，分析了刀具及工件的切削热 分布情况。 尽管超声振动切削难加工材料具有诸多优势，但关于振动参数和切削用量对切削加工影响的进一步研究却很少。本文以Ti6A14V为工件材料，应用有限元技术计算 了有无超声振动条件的铣削加工刀具温度场，并深入研究了加工参数（振动频率f、振幅A、铣削速度V和每齿进给量fz）对刀具温度场的影响规律。 1 温度场控制理论与有限元模型 1.1 温度场有限元控制方程

铣床的主要结构与运动分析机床

铣床的主要结构与运动分析 - 机床 铣床主要由底座、床身、悬梁、刀杆支架、工作台、溜板箱和升降台等部分组成。其结构如下图所示。 万能铣床外形简图 1 －底座 2 －主轴变速手柄 3 －主轴变速数字盘 4 －床身 5 －悬梁 6 －刀杆支架 7 －主轴 8 －工作台 9 －工作台纵向操纵手柄 10 －回转台 11 －床鞍 12 －工作台升降及横向操纵手柄 13 －进给变速手柄及数字盘 14 －升降台 主运动：主轴带动铣刀的旋转运动。 进给运动：工作台的上下、前后及左右三个方向的移动为进给运动。◇铣床的电力拖动形式及把握要求 1 ．主运动 铣刀的主运动由一台笼型异步电动机 M1 拖动。并能进行顺铣和逆铣。 2 ．进给运动 铣床的进给运动一台进给电动机 M2 拖动，三个方向的选择由操纵手柄转变传动链来实现，每个方向上都有正反向运动，因此要求进给电动机能正反转。同一时间只允许工作台向一个方向移动，故三个方向的运动之间应有联锁爱护。 3 ．帮助运动

铣床的帮助运动为工作台上下、左右、前后三个方向上的快速移动。它是通过接受快速电磁铁 YA2 吸合来转变传动链的传动比从而实现快速移动的。 4 ．变速冲动 为保证变速时齿轮易于啮合，减小齿轮端面的冲击，要求变速时有电动机冲动（短时转动）把握。 5 ．联锁把握 依据工艺要求，主轴旋转与工作台进给应有联锁把握，即进给运动要在铣刀旋转之后才能进行，加工结束时必需在铣刀停转前停止进给运动；圆工作台的旋转运动与工作台的上下、左右、前后三个方向的运动之间也有联锁把握，即圆工作台旋转时，工作台不能向其他方向移动。 6 ．两地把握 为操作便利，应能在两处把握各部件的起动停止。 7 ．冷却泵把握 由一台电动机 M3 拖动，供应铣削时的冷却液。

数控铣削加工中的过切现象分析

数控铣削加工中的过切现象分析 数控铣削加工常需要建立刀具半径补偿,而由于刀具半径补偿建立可能产生刀位过切现象。通过刀具半径补偿的计算原理,从产生过切的几种常见现象出发,分析其产生的原因,并提出相应的解决办法。 标签：刀具半径补偿;过切 1 刀具半径补偿的计算原理 在数控机床上加工零件时,数控系统控制刀具,使刀具的刀位点沿着数控加工程序中规定的轨迹移动。所谓刀位点,就是刀具上的编程点或者说刀具上的对刀点。对于立铣刀、键槽铣刀而言,其刀位点就是刀具端面的中心点(如图1所示的ɑ点)。 为了能够加工出符合图纸要求的工件轮廓,刀位点的移动轨迹必须偏离工件轮廓一个适当的距离(如图2所示)。其法向距离等于刀具的半径R D。因此在 编程和加工过程中就需要进行刀具半径的补偿。刀具半径的补偿有人工补偿和机床补偿两种方法。当采用人工补偿时,由于它是用人工的方法确定出刀位点的轨迹,然后按照刀位点轨迹计算坐标并编写程序,因此一般不会产生过切。当采用机床补偿时,编程只按照工件轮廓计算坐标,并在程序中指令机床进行刀具半径补偿。机床在运行程序过程中,根据给定的刀偏指令和刀具半径R。的大小,自动确定出刀位点的轨迹,并控制刀具沿着刀位点轨迹移动,从而加工出符合图纸要求的工件轮廓。 根据铣削方式的不同刀具相对于工件轮廓的偏移方向有两种情况:刀具左偏和刀具右偏。当使用立铣刀或键槽铣刀加工零件且插补平面为XOY坐标面时,若采用顺铣,刀具偏在工件轮廓的左侧,若采用逆铣,刀具偏在工件轮廓右侧。刀具左偏指令为G41,刀具右偏指令为G42,取消刀偏的指令为G40。由CNC装置的刀具补偿计算原理可知:CNC装置确定刀位点轨迹时,在计算完本段轨迹以后,紧接着将下一程序段读人进行刀补计算。然后根据计算结果对本段轨迹的终点和下一段轨迹的起点进行适当的修正,从而确定出该两段轨迹的转接点。 如图3所示,如果编程轮廓为AB、BC ,走刀方向为A-B-C,刀偏指令为G41,假设刀具的当前点已经在A1点。则CNC装置在进行刀具半径补偿时,先将AB 轮廓的程序段读人,根据给定的刀偏指令以及刀具半径R。的大小,计算出与AB 轮廓对应的刀心轨迹A1B1。紧接着将BC轮廓的程序段读人,计算出与BC 轮廓对应的刀心轨迹B2C1。然后根据计算结果,对A1B1的终点和B2C1的起点进行修正。若A1B1、B2C1相交于B3(如图(a)所示),

立铣刀三维建模及有限元分析

立铣刀三维建模及有限元分析

龙岩学院 毕业论文（设计） 题目：立铣刀三维建模及有限元分析专业：机械设计制造及其自动化 作者：欧阳巧云 指导教师(职称)：翁剑成 讲师 二0 一五年六月一日

摘要 本文以立铣刀的三维建模为基础，建立了一个适用于立铣刀铣削的立体模型，通过切削力指数经验公式研究影响主切削力因素，以此作为有限元研究基础。应用有限元的分析软件，研究在不同条件铣削作用下(背吃刀量、每齿进给量、主轴转速、悬伸长度等）立铣刀的应力应变情况。 建立立铣刀真实三维模型，进行有限元分析得出结论表明，其他铣削条件保持不变时，背吃刀量越大，立铣刀的应力、应变、位移都同时增大，而且三者增长幅度和增长趋势几乎相同但幅度不同，增长倍数为四倍，；当每齿进给量增加时，立铣刀应力、应变、位移都同时增大，但是二者的增长幅度也是几乎相同但幅度不同，增长倍数为2.3倍；切削速度越大，立铣刀应力、应变、位移会越小，三者的增长趋势相同但是幅度不同，减小速度为0.78。由此可得出结论，背吃刀量的变化对主切削力影响最大。 关键词：立铣刀主切削力背吃刀量进给量切削速度 Abstract In this article, it based on the 3 D modeling of end milling cutter that established a three-dimensional model is suitable for vertical milling cutter milling. By cutting force index empirical formula research the factors affecting the main cutting force, while it as a finite element research foundation. Bying Finite element analysis software that we researched stress strain of the vertical milling cutter under different conditions of milling, turning back, each tooth feeding, spindle speed, overhanging length, etc. Windmill real 3 D model is established, the finite element analysis conclusions show that other milling conditions remain unchanged, turning back. There is greater tvertical stress, strain and displacement of the milling cutter is increased at the same time.And the three growth and growth trend is almost the same but different. The growth in multiples of four times.The vertical milling cutter stress is growth, strain and displacement is increasing at the same time when each tooth feed increases. But, the increase is almost the same but different, multiple of 2.3 times.with the Cutting speed is increase , the stress strain and displacement will be smaller ,meanwhile, the trend of the same but different amplitude.The speed of decrease is 0.78. Thus come to the conclusion that the quantity of turning the biggest influence on the main cutting force.

键槽的集中应力分析及优化设计

键槽应力集中分析及优化设计 摘要：键和键槽是最常见的轴毂连接方式的一种。然而，很少见到关于数值分析方面的文献。设计所遵守的标准规范已有近半个世纪，且文献中的大多数结果，是基于光弹实验分析得出的。本文介绍了数值有限元分析（FE）如何提高键槽的应力集中的预测。结果表明，在使用形状优化和简单的超椭圆形后，最大应力水平降低了50%，键槽的疲劳寿命可以大幅提高。该设计便于更改，只需改变两个可变的设计参数，因此就比较实用。 关键词：键槽，平键，应力集中，优化，拉普拉斯方程，有限元 1引言 键和键槽常用来连接轴和轮毂。键和键槽的设计由不同的标准而定，如参 考［1］。根据不同的设计原理，键可以分为平键，锥形键或半圆键。其中，最常见的是平键，也是本文的主题。键和键槽的设计，完全是根据一个参数一一--轴直径的标准来控制。就提高疲劳强度的设计而言，这方面的成果寥寥无几，比如应力集中的最小化。目前笔者所知，这方面虽然由Orthwein指出，但之后没有进行。其它设计或许在文献中提出，例如文献［7］和［8］。 大概是菲隆首次提出有键槽的轴的扭转刚度。该文中，轴的建模是椭圆形横 截面形状，键槽的建模是双曲线形状。这篇分析文章发表之后，很多实验性论文论述了键和键槽连接的应力集中问题。这些论文中（所讨论的方法），有许多 使用的是光弹性分析方法，例如文献［8］到［13］。其他的是在表面电镀铜，例如文献［14］到［15］。除了文献［7］和［8］，其他论文论述了实验性的应力集中证明，请参阅在Orthwein的文献［4］。 最常用的关于应力集中因素的论述是Peterson提出的，Pilkey进行了转载和扩展［17］。本文的键槽结果报告就是取自文献［8、9、15］。采用有限元（FE）的建模和计算可以对结果改善，但目前尚未完成。 因此，本文的目的有两个：首先，通过使用有限元分析现有的标准设计，找到应力集中；然后，通过降低应力集中改进/优化键槽设计。键槽应力的三维效果如彼得森所述。通过分析发现，许多不同的因素，都会对复杂的有限元分析以及计算最大应力产生影响。这些因素是： （一）负载：拉伸，弯曲，或扭矩； （二）键：有负载的键（有/无插入键槽）； （三）应力：在键槽末端或圆柱形部分 图1两个标准平键键槽末端。（a）圆头平键键槽（b）平头平键键槽 由于数值分析的局限性，本文仅论述扭矩；关于其他负载或负载组合，读者可以参