高速旋轉銑刀變形分析

通過建立的高速旋轉有限元模型，分別對轉速為20 00、5 000、10 000、30 000 及 50 000 rev/min 進行了模擬計算，以此研究不同轉速產生的離心力對刀具和刀柄的影響，下面以 5000 r/min 的轉速為例來分析刀具和刀柄的受力情況。圖 1 顯示了刀具的變形圖，從圖中可以看到刀具的最大位移為 0.0109 rmm，位于刀尖處，且從刀具的刀刃前端到刀柄的后端位移量在逐漸減小。從 應 力 分 布 云 圖 中 可 以 看 到 刀 具 的 最 大 應 力 49.7rMPa，其位置位于刀柄處，遠小于材料的屈服應力。從應變分布云圖中可以看到刀具還未發生明顯的應變，仍處于彈性變形狀態的安全階段。

圖 2 為刀具變形隨速度的變化曲線圖，通過 2（a）、b）可看出，隨著轉速的增加，刀具所產生的最大位移、最大應力、最大應變以不斷增大的速率增大，且當轉速為 2000 r/min 時，刀具最大應力為 0.221 MPa，最大應變為 2.99×10 -6，當轉速為 50000 r/min 時，最大應力達到了53.25 MPa，最大應變也達到了 7.48×10 -3。可看出旋轉速黑銅泥壓濾機、帶式過濾機和真空蒸發器組等設備。通風設備和配電室配置在廠房附跨。