车削加工仿真中刀具热变形对工件加工精度的影响

在车削加工中,使刀具产生热变形的热源主要是切削热。切削热传入刀具的比例虽然不大（车削时约为5％）,但由于体积小、热容量小,刀具切削部位的温升仍较高,硬质合金刀具刀刃部位的温度可达1000℃,刀具的热伸长量可达0．03～0．05mm,车刀受热产生的热变形将导致刀具向切削表面的径向伸长,从而使工件径向尺寸缩小,影响工件加工精度。     

金属切削加工热弹塑性大变形有限元理论及关键技术研究

基于有限变形理论、虚功原理和更新的拉格朗日公式建立了热弹塑性本构方程，导出了热弹塑性大变形耦合控制方程。对切削加工有限元模拟中的关键技术，如材料模型，工件和切屑的分离、断裂准则，刀具、切屑间的接触摩擦模型以及切削热进行了探讨，针对这些关键技术建立了正交切削加工铝合金7050T7451有限元模型，对切屑形态、切削力、切削温度以及应力场和应变场等物理量的分布进行了有效预测。     

金属切削刀具后刀面的切削热研究

在以往的金属切削热研究中,认为刀具后刀面处产生的切削热很小而被忽略。文章应用平面热源法,建立了刀具后刀面与工件摩擦面的切削热模型,推导了该摩擦面的切削热分配和切削温度理论计算公式,对影响后刀面切削热的主要因素进行了分析。研究结果表明,当刀具后刀面磨损带宽度达到一定程度时,则刀具后刀面处产生的切削热不能忽略。     

金属切削过程中切削热和切削温度场的仿真分析

切削热的产生和由它导致的切削温度是影响金属切削状态的重要物理因素之一。笔者通过45#圆钢在几种不同切削速度下的温度场的仿真分析,直观的表现出切削速度对金属切削热的影响,从而对优化切削参数和研究刀具磨损机理提供方法依据。     

天然金刚石刀具晶面选择对切削变形和加工表面质量的影响

超精切削中刀具和被加工材料间的摩擦直接影响切削变形和加工表面质量。金刚石晶体具有明显的各向异性,我们实测了金刚石的摩擦系数,其值为0.06～0.14,随晶面不同和方向不同而异。通过实际的超精切削验证,金刚石刀具采用摩擦系数小的(100)晶面作前面和后面,较常用的(110)晶面可降低切削变形和提高加工表面质量。     

高速切削中工件热变形误差形成机理研究

在三维车削模型的基础上,使用有限元软件Deform-3D对高速切削中车削速度、进给速度和背吃刀量进行了正交车削试验。根据试验结果提出了三维车削模型的工件热变形误差形成机理,在此基础上从刀具和加工工艺的角度提出了减少工件热变形误差的方法。     

刀具几何参数对切削过程的影响

金属切削是常用的机械制造加工手段，不同的切削参数对加工过程的影响不一样，本文利用有限元软件，通过对金属加工过程的模拟，得到不同参数对加工过程的影响曲线，为正确的选择加工参数提供了理论依据。     

刀具切削刃钝圆半径对微细切削尺度效应的影响

针对微细切削加工中存在的尺度效应,研究了微细切削加工中尺度效应产生的机理,通过建立微细切削加工有限元模型,模拟并分析了微细切削加工过程的尺度效应,揭示了切削刃钝圆半径引起尺度效应的内在作用机理。     

刀具前角对切削过程的影响

运用商业非线性有限元软件DEFORM对金属切削加工过程进行模拟,分析了不同刀具前角、钝圆半径在切削加工过程中对切削温度,切削应力的影响,为刀具设计提供了依据。     

基于ANSYS的金属切削过程模拟

本文基于有限元分析软件ANSYS强大的大变形分析功能,使用二次开发工具APDL和FORTRAN语言进行二次开发,对金属切削过程进行有限元分析.完成了铝合金A6061材料正交切削过程的全程模拟,并通过试验验证了计算结果,本文给出的二次开发算法具有重要的实用价值.     

压力容器应力场数值模拟及边缘应力初探

利用三维扫描仪对压力容器进行扫描,从而比较精确的建立模型,再利用ANSYS软件得到椭球壳与圆柱壳体的连接处的边缘应力的分布曲线和碟形壳与圆柱壳体的连接处的应力分布曲线,重点解决了压力容器边缘应力的计算问题,对设计压力容器时的安全性提供了重要的资料。     

电热微夹持器的结构设计与数值仿真分析

微型机械电子系统(MEMS)是近年来研究的热点,其中微夹持器的研究受到越来越多的关注.文中采用有限元软件ANSYS时平行梁结构电热微夹持器进行了数值仿真分析,模拟出微夹持器的输出位移、末端刚度、夹持力与响应时间等性能参数随结构尺寸的变化情况,并对仿真的结果进行了讨论.     

Modeling and numerical simulation for the machining of helical surface profiles on cutting tools

The classical conjugation and envelope method is very accurate and effective for forward and inverse calculations of grinding helical surfaces. However, this method involves complicated mathematics and requires that the profiles be continuous. It can also result in undercutting or interference to the desired surface profiles. In this paper, a new approach is proposed to simulate the grinding process of helical surfaces on cutting tools. The paper begins with the reconstruction of cutter helicoids from sampled points. Using the recovered helical parameters from the sample points, the cross-sectional profile of the cutter surface is derived using a polynomial curve. A numerical method for calculating the profile of the grinding wheel required for the cutter surface profile is then provided. Finally, an optimization method is presented for solving the problem of inverse calculation to determine the helical surface profile for a given grinding wheel profile and setting parameters. The feasibility of the approach is tested by simulation results, which shows that the proposed approach can eliminate undesired tool-work interferences and undercutting.     

多层复合涂层刀具切削过程的三维有限元仿真

利用DEFORM-3D软件,对多层复合涂层刀具的切削过程进行三维有限元仿真研究,获得了切削过程中的切削温度、切削力和刀具应力等参数,并进行了相关的切削实验对比.实验结果表明,仿真所得的切削温度和切削力结果与实验结果能够较好地吻合,仿真所得的刀具应力结果能够较好地说明涂层的破坏.该仿真方法可以作为研究多层涂层刀具失效机理的有效方法,     

数控折弯机刀具的优化设计

介绍新型折弯机的分段刀具.重点对分段刀具的设计和技术参数进行分析和阐述,经生产验证,分段刀具结构合理,易拆装,操作方便,运行可靠,可达到实际生产的需要.     

The cutting of metal strips between partly rough knife-edge tools

The results of calculations concerning the effect of friction between tools and material are presented for a pair of collinear knife-edge dies cutting a wide strip of metal of finite thickness. The friction so acts as to increase the depth of penetration required before the metal between the dies becomes wholly plastic.     

金属数控切削表面粗糙度分析

为了适应先进制造技术的要求,使数控高速切削加工技术在我国得到更为广泛的应用,满足加工企业和加工人员的需要,研究了几种主要金属材料在数控高速切削加工中的表面质量,通过试验对不同金属在不同高速切削条件下获得的表面粗糙度进行了重点研究和分析,以期为后续研究提供借鉴。