轴向车铣薄壁回转体工件的动力学有限元分析

摘要

车铣是利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来实现对工件的切削加工，主要适用于回转体工件及各种弱刚度工件的高效加工。车铣加工中工件和刀具的振动对工件的形状精度、位置精度和表面粗糙度等多方面有较大影响。本文主要研究轴向车铣加工薄壁回转体工件的动力学特性，基于商业有限元软件ANSYS进行了工件的模态分析和谐响应分析。通过对轴向车铣薄壁回转体工件有限元模拟结果的分析，得出振幅随刀具转速的变化。有限元分析结果与实验测量结果吻合较好，验证了有限元方法进行薄壁回转体工件动力学分析的合理性。分析结果表明，车铣加工过程中应合理选择铣刀转速，使切削频率避开共振频率。