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超声振动车削是使刀具以2050KHz的频率、沿切削方向高速振动的一种特种切削加工技术。超声振动切削加工零件具有较高的表面质S,较低的切削力和较低的切削温度等优点。本文蕋于有限元分析软件ANSYS和 DEFORM,研究超声振动车削过程中的切削要素对工件的主切削力和刀具的温度、变形以及等效应力的数值模拟仿真研究,研究结论具有重要的理论意义和工程实际参考价值。论文的主要研究工作如下: 1.根据超声振动车削原理,分析了超声振动车削和普通车削的不同点,研究了超声振动切削中切削力大小以及振幅对切削过程中刀具的影响。 2.根据纵向波动理论方程,对变幅杆进行结构设计,用三维软件Pro/E建立模型.然后导入有限元软件ANSYS进行模态分析,得出其模态频率,在强制频率下进行谐响应分析,得出共振频率,并对变幅杆进行了分析。 3.用三维软件DEFORM进行单因素仿真分析,分别对切削要素即切削速度W、进给量/、背吃刀量印以及振幅/I对刀具的温度场温度、变形量以及等效应力和主切削力的影响进行数值模拟分析,获得了在不同切削条件下的仿真结果,并分析了其变化规律。 4.对超声振动车削和普通车削时切削力、切削温度和刀具的变形进行仿真分析。采用四因素(切削速度vt、进给量/、背吃刀量和振幅J)三水平的正交设计对切削过程中的切削力、切削温度和刀具的变形分别进行了仿寘。根据数值模拟结果建立多元线性回归模型,得出经验公式,并对此数据模型进行F检验和t检验。根据残差枳累概率图扮知.所边立的数学模型公式比较符合实际情况的。所建立的超声振动车削模型对实际生产从有较强的指导总义。