仿真分析A点运动轨迹
实例：直齿圆柱铣刀铣削运动和结构分析 2. 铣刀逆铣的运动分析
运动仿真
实例：直齿圆柱铣刀铣削运动和结构分析 3. 铣刀模态分析
对直齿圆柱铣刀进行模态分析可以得到铣刀的固有振动频率和振型 直齿圆柱铣刀的夹持相当于固定端约束，因此将刀柄外端面设为全约束。
实例：直齿圆柱铣刀铣削运动和结构分析 3. 铣刀模态分析
实例：直齿圆柱铣刀铣削运动和结构分析 2. 铣刀逆铣的运动分析
图中h表示铣削的深度，A为铣削轨迹上任意点， B为A在铣刀切削圆上的对应点。铣刀绕定轴O’以 角速度ω做等速旋转，此为铣削的主运动，设铣 刀端点的线速度为V=20m/s；工件相对铣刀的运动 称为进给运动U，此处采用每齿进给量为Uz=1mm。 铣削运动为主运动和进给运动的合成。当进给运动 为等速直线运动时，切削运动的轨迹为摆线，逆铣 时切削轨迹上任意点A在图4所示xOy坐标系下的方程为：
图4 圆柱铣刀切削轨迹
xA
D U sin Z 2 D y A (1 cos ) 2
实例：直齿圆柱铣刀铣削运动和结构分析 2. 铣刀逆铣的运动分析
理论分析A点的运动轨迹
实例：直齿圆柱铣刀铣削运动和结构分析 2. 铣刀逆铣的运动分析
运动仿真
在三维坐标平面内，切削刃端点的空间运动轨迹曲线下图所示 ：
实例：直齿圆柱铣刀铣削运动和结构分析 4. 铣削切入Fra bibliotek程的铣削力仿真
实例：直齿圆柱铣刀铣削运动和结构分析 5. 铣刀应力分析
图5-a为铣刀受到9.045×103N的冲击载荷下应力云图。从图中可以看到， 铣刀最大应力为420MPa。图5-b为铣刀受到1.3225×104N的冲击载荷应力云图。 从图中可以看到，铣刀最大应力为566MPa。可以看到，铣刀转速越高，铣刀 刀齿内部应力越大。而木材的实际加工过程也反映出，主运动速度（铣刀或工 件的转速）越高，切入时越容易发生崩刃、断刀现象。
直齿圆柱铣刀铣削运动和结构分析
1. 直齿圆柱铣刀模型 2. 铣刀逆铣的运动分析
3. 铣刀模态分析
4. 铣削切入过程的铣削力仿真
5. 铣刀应力分析
实例：直齿圆柱铣刀铣削运动和结构分析 1. 直齿圆柱铣刀模型
在木材加工中，铣削加工所占比例最大， 小直径 柄铣刀应用广泛。直齿圆柱柄铣刀如下图所示：
直径D=6.25mm， 切削厚度即刀片宽度H=20mm。
实例：直齿圆柱铣刀铣削运动和结构分析 4. 铣削切入过程的铣削力仿真
高速切削是木材加工的特点，铣削过程中铣刀的回转速度多在 3000r/min以上。高速铣削使木材加工有高生产率和光洁的表面质量， 但是也带来了一些实际问题。特别是当小直径铣刀以顺铣方式加工硬 度很大的木材工件，切削厚度的变化是由厚到薄，刚刚切入时对刀齿 的冲击很大，瞬间产生的接触力很容易引起铣刀的磨损甚至崩刃。
铣削的刀齿是间断地 ， 因此铣削力也是间断的
铣削系统仿真模型
实例：直齿圆柱铣刀铣削运动和结构分析 4. 铣削切入过程的铣削力仿真
在铣刀与木材工件之间设置接触碰撞关系以获得铣刀切入时的瞬时碰撞 力，并用此瞬时碰撞力模拟铣削时的切削力。切削力的水平分力与进给运动 同向，用Fx表示。 铣刀旋转速度为9×10^3r/min，直线进给速度为0.15m/s的铣削过程中水 平分力Fx 的变化曲线如图：