歐式門窗材四面刨削結構設計與有限元分析

摘要：為了提高歐式門窗材切削效率,改善切削性能,對歐式門窗材四面刨整體結構進行了設計,并對木材刨削進行有限元仿真分析。首先對四面刨的整體布局進行設計,并闡述四面刨的總體結構和工作原理。其次,從木材的各向異性特性出發,建立其平衡、幾何和本構方程,從而推導得出相應的力學模型。選擇MAT_20和MAT_143分別作為刀具和木材的材料模型,在Hypermesh中構建旋轉刨刀切削木材的有限元模型,并利用LS-DYNA求解器對切削過程進行求解,分別得到切削過程中刀具和木材的應力云圖和等效應力曲線圖。通過分析可知刀具在切削過程中所受的最大應力位于刀身裝夾處,木材所受最大應力在木材上表面切屑分離處。建立了木材切削失效力學模型,準確地模擬了木材切削過程,為優化切削運動參數提供了理論參考,對優化刀具的結構和材料參數具有重要意義。