欧式门窗材四面刨削结构设计与有限元分析

摘要：为了提高欧式门窗材切削效率,改善切削性能,对欧式门窗材四面刨整体结构进行了设计,并对木材刨削进行有限元仿真分析。首先对四面刨的整体布局进行设计,并阐述四面刨的总体结构和工作原理。其次,从木材的各向异性特性出发,建立其平衡、几何和本构方程,从而推导得出相应的力学模型。选择MAT_20和MAT_143分别作为刀具和木材的材料模型,在Hypermesh中构建旋转刨刀切削木材的有限元模型,并利用LS-DYNA求解器对切削过程进行求解,分别得到切削过程中刀具和木材的应力云图和等效应力曲线图。通过分析可知刀具在切削过程中所受的最大应力位于刀身装夹处,木材所受最大应力在木材上表面切屑分离处。建立了木材切削失效力学模型,准确地模拟了木材切削过程,为优化切削运动参数提供了理论参考,对优化刀具的结构和材料参数具有重要意义。