基于SPH方法的钛合金切削仿真分析

运用Solid Works、hypermesh和ls-prepost软件建立了切削仿真模型,基于光滑流体动力学方法对Ti6Al4V钛合金切削进行了仿真,对切屑形成过程以及切削力进行了分析。仿真分析结果表明:SPH方法解决了切削仿真过程中的网格畸变造成的无法求解问题,同时,切削仿真锯齿形切屑形貌与试验相一致,验证了SPH方法切削仿真的有效性。从而为进一步研究钛合金切削机理以及优化切削参数提供了理论支持。     

切削过程三维温度及热应力分析

建立了切削过程三维温度及热应力模型,整体模拟了金属的切削过程,得到不同切削速度下的切削力,工件变形区的应变、应力分布以及切削温度的分布,并对切削速度以及刀具前角对切削温度分布的影响进行分析.结果表明,提高切削速度对于减小主切削力,降低切削温度是有利的.三维仿真能更加真实地揭示刀具和工件的切削状态.     

基于ABAQUS的40CrNi4Mo1V稳态切削过程有限元模拟

切削过程有限元分析是利用数学近似的方法对刀具与工件的切削状态进行模拟。应用ABAQUS有限元分析软件对45钢金属稳态切削过程进行了有限元模拟,采用了Johnson-Cook本构模型和Johnson-Cook分离准则,针对不同刀具前角、不同切削速度,对切削过程进行模拟,在输出应力和应变云图以及切削力曲线的基础上,对模拟结果进行分析和讨论,得到了带状切屑形成的动态仿真结果,分析了切削速度及刀具前角对切削过程的影响。通过分析9组参数的仿真结果得到了如下结论:在第1变形区和第2变形区,应力应变较大,且较集中;在切削过程中,切削力逐渐增大,最后保持在某一个值附近波动,达到稳定状态;切削力随刀具前角的增大而减小,随切削速度的增大波动变得剧烈。模拟结果表明,切削仿真与理论以及工程实际相符。     

基于ABAQUS的切削仿真加工研究

在金属切削加工中,切削力的大小和切削温度的高低是金属切削加工过程中重要的性能指标,通过改变切削参数可以优化切削力、切削温度进而提高加工效率和质量。本文利用ABAQUS对30CrMnSiA材料的切削过程进行了仿真分析,运用回归正交试验方法研究切削速度、切削深度、刀具角度等参数对切削过程中产生的切削力、切削温度的深度影响,并分析了刀具网格类型与疏密度对切削过程的影响。     

基于有限元法的金属切削机理研究

有限元法是对金属切削机理进行理论研究的有效方法.研究了金属切削模型、本构模型、摩擦模型、切屑分离等有限元模拟所必需的关键技术.采用ABAQUS软件对AISI4340钢的正交切削过程进行模拟,分析了其应力应变、温度、切削力,证明所建立的有限元模型是合理的.     

切削速度影响切削力的有限元模拟

运用有限元数值模拟技术对三维金属切削过程进行仿真。分析了切削速度对切削力的影响,并对仿真数据进行拟合处理,导出了不同方向上切削力与切削速度的关系式。探讨了刀具和工件不同阶段应力变化特征。模拟结果表明,刀尖处等效应力最大,切削力在低速切削时,随切削速度的增加而增大,当到达某临界速度时,将随着切削速度的增加而减小。     

基于有限元仿真的陶瓷刀具切削难加工金属的研究

基于Deform有限元分析软件,选择陶瓷材料刀具,对难加工金属的切削过程实现了模拟分析,并研究在改变切削参数如进给量、切削深度与切削速度的情况下,切削过程中的切削力、切削温度的变化规律。仿真结果展示了切屑的形成过程,在各加工参数中,切削速度是影响切削温度的最关键因素,切削深度对切削力产生较大影响。     

基于AdvantEdge FEM的车刀参数优化试验研究

在金属切削加工中,刀片对切削性能具有重要影响;为实现车削45钢的切削刀片优化,以前角、刃倾角和刀尖圆弧半径作为优化变量,利用正交试验法设计试验方案;在有限元软件AdvantE dge中建立切削模型,对切削过程中的切削力和切削温度进行模拟仿真;最后以切削仿真值作为正交试验值,对切削力和切削温度分别进行极差分析和方差分析,得到最优的刀片参数方案。     

基于光滑粒子流体动力学的紫铜切屑形态研究

FEM存在网格变形和重构等诸多问题，难以解决切削过程中刀具前端材料出现的极端塑性变形以及高应变率问题。而无网格光滑粒子流体动力学方法能够解决FEM中由于网格变形所引起的畸变问题，从而模拟出各种材料的任意变形。目前针对SPH方法的切削仿真研究主要集中于工艺参数、材料本构等外部参数的敏感性分析，而对于SPH公式的选择、粒子密度等内部参数的敏感性分析较少。为此，本文通过使用Ls-Dyna仿真软件构建了基于SPH的紫铜正交切削仿真模型，并搭建了正交切削实验平台。针对显著影响紫铜切屑形态及计算精度的内部参数进行了研究，并与切削实验的切屑形态及切削力进行对比，结合仿真计算时间成本，最终确定粒子密度为216000pcs/mm³的重整化SPH更适合紫铜切削仿真实验研究。     

基于Deform-3D的细长杆切削加工仿真研究

为了更好地研究细长杆的切削过程,以有限元分析法为基础,借助Deform-3D软件的切削仿真模型和数值模拟分析环境,通过对金属切削过程中切屑的形成及流动进行模拟,获得切削力变化规律,切削热和应力应变的分布情况。仿真结果对实际加工过程中工艺效果的预测提供理论依据。     

45钢切削加工温度变化数值模拟分析

基于金属材料塑性变形理论,采用有限元软件建立材料的切削过程模型,对二维正交金属切削过程中温度场和应力变形进行数值模拟仿真,得到正交切削过程中切削温度变化,同时切削力变化曲线说明仿真结果确实很好的反映了加工的变化情况。     

薄壁件立铣切削力的有限元模拟与实验研究

薄壁件铣削加工中铣削力是导致加工变形的直接原因,是加工误差的主要影响因素.在考虑刀具变形、工件及刀具材料性能参数的基础上,建立了三维斜角切削力有限元模型,利用有限元分析软件ABAQUS对薄壁件斜角切削过程进行了仿真模拟.其次,针对铣削过程进行了切削力测试,结果表明本文提出的切削力有限元模拟方法具有较高的精度,对切削参数的优化提供了理论依据和便利工具.     

高温合金切削过程仿真研究

利用有限元分析软件仿真切削镍基高温合金GH4169的基础上,获得了模拟切削过程中切削力及切削温度的值,分析了切削速度和刀具前角对切削力和切削温度的影响,并将仿真结果进行了比较。     

基于正交切削的有限元仿真建模技术

利用Deform2D有限元分析软件建立了金属正交切削过程的仿真模型。通过正交切削试验,对仿真结果进行了验证和比较,并分析了摩擦系数对仿真结果中切屑形状、切削力等的影响。     

高速切削加工的三维数值模拟

运用有限元方法,借助计算机软件建立高速切削的三维有限元模型。模拟高速切削过程,对切削机理进行了研究分析,更真实的模拟了切削状态的变化过程,得到了切削力、切削温度的变化规律。仿真分析的结果对高速切削的切削参数和刀具的优化选择有重要的参考意义。     

微细铣削的切削仿真与实验

利用金属切削仿真软件Advant Edge对AL6061-T6和STEEL1018两种材料的微细铣削开展有限元仿真模拟,揭示微细铣削中的切削力、切削温度等变化规律,利用切屑的形成过程和切削分力Fx、Fy的不同变化规律,分析了最小切削厚度值。通过两种材料切削比能的变化,分析了微细铣削中存在的切削尺度效应现象。开展了微细铣削槽加工实验,分析了槽铣的加工表面形貌和切削力,为微细铣削工艺参数的优化提供依据。     

数控车床切削仿真的研究

针对数控车床加工切削仿真系统的开发,分析了几何仿真过程中的几个重点问题,并与之将切削力、切削功率等物理量仿真相结合,实现了切削模拟加工过程中切削力、切削功率曲线与刀具切削的同步,最后给出了一个切削加工仿真实例。     

基于Deform 45钢切削力仿真研究

45钢作为一种常用的工程材料,研究其切削过程十分必要。本文利用Deform软件对45钢的切削过程进行建模与仿真,分析自刀具切入工件至稳定切削过程中其主切削力变化规律,探究切削三要素对其主切削力影响。对比分析仿真结果和理论计算结果,吻合度较高。这说明该仿真模型对研究金属的切削过程和实际生产工艺设计具有指导性意义。     

金属切削过程物理仿真技术的应用

为提高薄壁弱刚度零件的加工质量及加工效率,提出了基于金属切削过程物理仿真软件AdvantEdge,对铝合金材料薄壁弱刚性零件的切削过程进行了物理仿真分析,得到了不同几何参数的刀具在切削过程中所产生的切削力和切削热分布趋势。通过分析切削力、切削热,对刀具几何参数进行了优化;同时以切削力为优化目标对切削参数进行了优化。利用优化后的刀具及切削参数指导实际生产,使得该零件在实际加工过程中,切削变形得到了控制,尺寸精度和几何精度满足了设计要求,并使铣削加工效率提高了15%以上。     

铣削加工切削力的有限元分析与试验

有限元技术在金属切削过程分析中得到日益广泛的应用。在对铣削加工过程中的切削力进行理论分析的基础上,建立了整体铣刀对薄壁零件进行铣削加工的三维有限元模型。通过改变模型中的轴向和径向切削深度,对切削力的变化趋势进行分析,并进行了切削试验验证。结果表明,在1-3mm范围内,随着径向和轴向切削深度的增加,切削力呈增大趋势;当改变轴向切削深度时,模拟得到的切削力与试验测量结果变化趋势一致。