新构形硬质合金插齿刀有限元分析及插削试验研究

摘要

文中依据微分几何中的包络原理，从砂轮和刀具之间的运动关系出发，建立新构形法硬质合金插齿刀前刀面的数学模型。插齿刀前刀面数学模型的参数优化是通过有限元分析来完成的，在有限元分析之前需要根据前刀面数学模型建构新构形插齿刀实体模型。由于前刀面数学模型比较复杂，很难在三维设计软件中直接实现其曲面建模。所以，选择在MATLAB数学软件下建构曲面模型，通过CATIA软件下的宏命令将曲面数据读入曲面设计模块中，结合刀具其它结构参数在三维辅助设计软件中实现新构形插齿刀的实体模型建立。
　　 根据插齿切削过程中刀具和齿轮之间的运动关系统计切削层面积，同时统计插削过程中切削刃上主切削力及切削温度。利用有限元法分析刀具的应力、应变情况，根据分析结果优化刀具几何参数。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1插齿技术的研究与发展现状

1.2插齿刀技术的发展

1.3主要研究内容

第二章 新构形插齿刀构形理论及数学模型

2.1凸曲前刀面插齿刀

2.2倒棱面插齿刀

2.3小结

第三章 复杂曲面插齿刀参数化实体建模

3.1CATIA三维辅助设计软件的曲面造型功能

3.2曲面建模方法

3.3凸曲面插齿刀实体建模

3.4倒棱面插齿刀实体建模

3.5小结

第四章 插齿切削层面积、切削力及切削温度统计

4.1插齿切削层的统计

4.2插削过程中切削力的统计

4.3切削温度的理论计算

4.4小结

第五章 刀具有限元分析及参数优化

5.1插齿刀网格划分

5.2有限元分析中刀具的边界条件

5.3倒棱插齿刀有限元分析及优化

5.4凸曲面插齿刀参数优化

5.5倒棱插齿刀和凸曲面插齿刀对比分析

5.6小结

结 论

致 谢

参考文献