热缩刀杆的装刀疲劳特性研究

发布时间：2021-12-25 10:30

　　为探究热缩刀杆的装刀疲劳特性,利用ANSYS软件分析了热缩刀杆装夹过程中的热应力与接触应力,并综合两者选定危险区对其进行了疲劳分析。试制了一种数控热缩刀杆装刀疲劳试验装置,实现了对热缩刀杆进行自动化装夹;在该装置上每装夹500次热缩刀杆后,用热缩刀杆进行一次铣削试验,采集和分析加工时工件的振动信号并测量和分析工件表面粗糙度,分析不同装夹次数下热缩刀杆加工性能的变化,对比验证有限元疲劳分析的准确性。 

【文章来源】：现代制造工程. 2020,(10)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

热缩刀杆实物与结构图

热缩刀杆与刀具整体的结构与载荷的分布均满足轴对称条件,为了减小计算量,本文建立了如图2所示的简化版热缩刀杆与刀具的2D有限元模型。图2中,网格用热单元PLANE55进行划分,模型共有1 774个单元,2 010个节点。本文分析所需要的热缩刀杆与刀具参数如表1所示。表1 热缩刀杆与刀具参数 刀杆及刀具 弹性模量/GPa 泊松比 密度/(kg·m-3) 屈服强度/MPa 热膨胀系数/℃-1 比热容/[J·(kg·K)-1] 热导率/[W·(m·K)-1] 热缩刀杆 200 0.30 7 800 530 1.172×10-5 504 67.2 刀具 640 0.22 15 000 5 460 4.5×10-6 200 80.0

热缩刀杆稳态温度分布图

【参考文献】：
期刊论文
[1]热缩刀杆装夹温度的影响因素[J]. 周后明,刘博,张高峰,周友行,彭锐涛.  机械工程学报. 2017(01)
[2]刀杆外径对热缩刀杆与刀具配合的力学特性影响分析[J]. 刘博,周后明,周友行,张高峰,彭锐涛.  中国机械工程. 2016(04)
[3]HSK热装刀柄的加热性能分析[J]. 陈建,王贵成,王树林,刘春春,杨晨.  中国机械工程. 2013(23)
[4]Radial Grip Rigidity of the Matching of Lengthened Shrink-fit Holder and Cutter in High-speed Milling[J]. ZHOU Houming1,2,WANG Chengyong2,DENG Jianxin1,and PENG Ruitao1 1 School of Mechanical Engineering,Xiangtan University,Xiangtan 411105,China 2 Institute of Manufacturing Technology of Guangdong University of Technology,Guangzhou 510006,China.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2012(01)
[5]高速加工热缩加长刀杆与刀具配合径向夹持刚度分析[J]. 周后明,王成勇,赵振宇,袁慧.  机械强度. 2009(01)



本文编号：3552291