端铣削加工过程仿真（完整一套设计，有说明书:论文，图纸）

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第二牙轮.dwg

第三牙轮.dwg

第四牙轮.dwg

第一牙轮.dwg

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目    录
目    录 1
第一章 绪论 3
1.1 计算机辅助制造 3
1.2 现代仿真技术的发展 3
1.3 切削加工仿真的概念 3
1.4 端铣加工变形仿真 4
1.5 本课题研究的意义 4
第二章 有限元法及ANSYS软件简介 6
2.1 有限单元法 6
2.1.1 实体建模 6
2.1.2 直接生成模型 7
2.1.3 工件加工变形有限元计算 7
2.2 ANSYS软件简述 8
2.2.1 ANSYS特点 10
2.2.2 ANSYS参数化分析功能 10
2.2.3 ANSYS的优化方法及收敛准则 10
2.2.4 瞬态动力分析 11
第三章 端铣削加工过程仿真 13
3.1  铣削加工的研究条件 13
3.2  铣削加工模型的建立 13
3.2.1 手工建模过程 13
3.2.2 编程建模过程 18
3.3  模型仿真过程的结果图表及相应分析 19
3.3.1 位移、速度、加速度的比较 19
3.3.2 等效应力的比较 29
3.4 结果比较总结 39
第四章 总结 40
4.1 论文归纳 40
4.2 加工过程仿真存在的问题 40
4.3 需要解决的建模问题 40
4.4 建模方法发展趋势 42
谢    辞 43
参 考 文 献 44
附   录 46
附录一  铣削加工模拟程序 46
附录二  获取指定节点的位移、速度、加速度的程序 53

摘  要
切削加工仿真是计算机技术在机械制造业的重要应用领域之一。该技术对减少制造成本、缩短产品制造周期和提高产品质量意义重大。仿真模型的建立是实现切削加工仿真的关键环节，也是评价仿真系统优劣的重要指标之一。
本文密切结合先进制造技术的发展，在切削基本原理的基础上，对端铣加工仿真技术进行了研究。系统地研究了如何运用有限元数值仿真计算技术来模拟铣削加工过程。论文首先阐述了切削的基本原理，然后特别叙述ANSYS瞬态动力学模块功能及应用ANSYS进行端铣削加工过程仿真的目的意义。利用ANSYS瞬态动力学的结构分析功能，在给定条件下对铝板进行高速加工模拟，进而快速得到被加工铝板上给定位置的位移、速度及加速度。主要工作是建立铣削力模型，并建立了实用的仿真算法和相应计算机程序。具体就是建立工件模型，然后在工件上施加相应载荷,最后对它进行去除材料加工仿真。同时通过改变工件厚度、改变定位块位置、改变正弦载荷的频率等参数,分别对各种情况进行仿真，并对获得的应力、位移、速度、加速度的变化进行了比较分析。
通过对得到的数据进行比较，表明文中用到的仿真技术方法对合理选择刀具、优化夹具位置，进而减少振动，降低成本，提高加工精度和加工效率有重要指导意义。

关键词:  ANSYS；瞬态动力分析；端铣削加工；计算机仿真。

Abstract
The machining simulation technology is one of the important application domains in mechanical manufacturing industry. This technology reduces production cost, the production cycle and enhances product quality. Simulation modeling is a key link in bulk processing simulation and one of the important indicators of evaluating simulation system.  
Based on basic cutting principle, this thesis has conducted the research on the end milling processing simulation technology in conjunction with advanced technique of manufacture development. This paper systematically has simulated the milling processing process using the finite element method and numerical simulation technology. The paper first elaborated the basic cutting principle, and then specially described the functions of ANSYS Transient dynamics module and applications for end milling processing. By means of ANSYS transient dynamics structural analysis functions, high-speed processing of the aluminum sheet is simulated with the given conditions, and the displacement, velocity and acceleration of the given location were obtained quickly. Main task is to establish milling models and create simulation algorithm and the corresponding computer program. Specifically a work piece model was established, and boundary conditions were applied, finally material removal simulation was carried out. Then thickness of the work piece, location of the locator, frequency of the sinusoidal load were changed, and end milling simulation was conducted. The stress, displacement, velocity, acceleration from different cases was compared.  
The results show simulation technology method has an important guiding significance choosing the cutting tool, the optimized fixture position and reducing vibration, reducing costs, improving processing accuracy and efficiency.        

keywords:  ANSYS ；transient dynamic analysis ；end milling ；computer simulation。

参 考 文 献
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