球头刀铣削表面几何形貌分析及接触特性研究

• 作 者: 周思全
• 机 构: 西安理工大学
• 出 处: 西安理工大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 球头铣刀 铣削表面 微观几何形貌 三维表征参数 接触特性

球头铣刀是精加工中的重要刀具，但由于球头铣刀结构复杂，使得加工过程表面质量和表面形貌较难控制，增加了加工后表面微观形貌的表征及接触特性的研究难度。本文通过仿真和试验相结合的方法，对球头刀铣削表面几何形貌的微观状态表征和粗糙表面接触特性进行研究具有重要的意义。　　
对球头铣刀铣削表面的成形理论、表面三维形貌表征方法和粗糙面接触的研究现状进行了概述，通过分析铣削表面成形理论和铣削要素，建立了球头铣刀铣削加工的数学模型，根据表面几何形貌仿真方法，得到表面的形貌及相关参数。　　
通过对国际标准ISO25178的三维形貌表征参数分析，给出了幅度、混合、空间、功能、体积参数的计算方法，并开发出三维表征参数的计算软件。　　
通过铣削实验对仿真结果进行了验证，分析了球头铣刀在不同铣削因素下的三维形貌特征，得出了铣削方式和铣削要素对三维形貌表征参数的影响规律，为表面微观状态的成形和控制提供重要的参考。　　
利用高精度测量仪器得到表面形貌数据，在有限元软件中，根据由底向上的建模思想，建立真实的粗糙表面模型，分析粗糙体和刚性平面的弹性、弹塑性接触状态，得到接触面积-载荷、法向位移-载荷的关系，并讨论切线模量对接触面积-载荷、法向位移-载荷关系的影响，通过真实粗糙表面的接触分析，提供一个研究真实粗糙表面接触特性的新思路。