基于ABAQUS的钛合金铣削力的模拟分析

为了研究钛合金在铣削过程中切削力随着切削参数的变化规律,建立了三维斜角切削有限元模型。通过对材料本构模型,刀—屑接触摩擦模型和切屑分离准则等关键环节建模,采用通用有限元求解器ABAQUS/Ex-plicit对钛合金Ti6Al4V的斜角切削过程进行了模拟,获得了切削速度v、切削深度ap和每齿进给量fz对切削力的变化趋势及影响程度。模拟结果表明:切削力随着切削深度ap和每齿进给量fz的增大而增大,而随着切削速度增大切削力波动很小。切削深度对切削力的影响最大,进给量次之,切削速度对切削力的影响最小。该模型可以为切削参数的合理选择提供参考。     

基于DEFORM-3D的钛合金切削过程有限元仿真

为研究钛合金TC4的切削机理,建立了三维切削有限元模型并对切削过程进行了仿真,获得了不同每齿进给量、切削速度和切削深度下切削力、切削温度的变化规律。仿真结果表明：在各因素中,对切削温度而言,切削速度影响最大,切削深度影响最小;对切削力而言,切削速度影响最小,切削深度影响最大。     

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。     

高速加工时各切削参数对切削力影响的模拟研究

切削力是切削过程中重要的物理参数之一。本文应用数值模拟,对高速切削加工过程中切削参数(切削速度、进给量、切削深度)对切削力的影响进行了研究,给出了切削力随切削速度、进给量、切削深度的变化规律,对优化高速切削工艺及建立高速切削数据库具有指导意义。     

基于ABAQUS的钛合金高速切削有限元模拟

基于有限元分析软件ABAQUS建立了高速切削Ti6Al4V的二维正交切削有限元模型,仿真研究了高速切削加工时切削速度、切削深度对切削力大小、切削力波动频率以及锯齿形切屑形态的影响。结果表明:平均切削力在90m/min~360m/min的切削速度范围内趋于平稳,随着切削深度的增大而增大;切削力波动频率随切削深度的增加而减小,随切削速度的增大而增大;切屑锯齿化程度及锯齿化步距都随切削速度及切削深度的增大而增大。     

切削参数对车削34CrNi3Mo高强度钢切削力的影响

34CrNi3Mo高强度钢具有强度高、硬度大及导热系数较低等特性,是一种在国防装备制造业应用广泛的难加工材料。通过建立34CrNi3Mo高强度钢的切削仿真模型,运用正交试验法研究切削速度、进给量和切削深度对切削力的影响规律。建立了切削力的经验计算公式,并运用极差分析法和方差分析法获得了以最小切削力为目标的最优切削参数。研究表明：切削参数中的切削深度对切削力影响最大,进给量次之,切削速度影响最小。     

基于刀具状态的切削力模型研究

建立适用于变工况加工的切削力模型,将切削力信号用于切削过程监控。建立了基于切削参数(切削速度、进给量、切削深度)与刀具状态(主要考虑后刀面磨损量)的切削力模型,通过试验值与模型的预测值之间的比较,进一步验证模型的准确性。     

TC4表面精整车削三维仿真与验证

为了分析无心车床精整车削钛合金线材过程中切削速度、进给速度、切削深度对切屑形貌、切削力和残余应力的影响,使用仿真模拟软件ABAQUS建立基于无心车床的三维有限元精整车削模型,并且通过试验设计与仿真结果进行对比分析。车削钛合金的过程中,高转速会形成较短的C形屑,有利于切屑的分离与断裂。由于主轴转速的增加,工件与刀具之间摩擦力降低,切削力随着主轴转速的增加而减小。由于进给速度增加,每转进给量随之增加,工件去除量增加,随着进给速度的增加切削力也随之增加。由于切削深度增加,切削去除量不断增加,因此切削力随切削深度的增大而增大。车削钛合金的过程中需要提高转速来降低切削力,有利于切削过程。同时进给速度较小时,易于生成C形屑,有利于车削过程。     

基于DEFORM 3D的ADI切削力有限元仿真

为更好的研究金属材料的切削加工过程,以DEFORM 3D软件为平台,利用有限元法对等温淬火球墨铸铁的切削进行了建模与仿真,分析得到了切削速度、切削深度、进给量对切削力的影响规律。通过有限元法计算刀具的切削力,得出了切削力分别在不同切削深度和不同进给量下的变化规律,并以试验数据为基础,将仿真数据和传统经验公式的计算数据进行对比与分析。研究结果表明,影响切削力的主要因素是切削深度,其次是进给量,影响最小的是切削速度。     

基于神经网络的高速硬车削切削力预测研究

采用PCBN刀具进行高速硬车削AISI P20淬硬钢的切削试验,并通过方差分析研究切削速度、进给量、切削深度和刀尖圆弧半径对切削力的影响.基于获得的试验数据,应用人工神经网络方法建立高速硬车削P20淬硬钢时的切削力预测模型.试验与仿真分析显示,切削力随进给量、切削深度和刀尖圆弧半径的增加而增大,而不同切削速度下的切削力值几乎保持不变;同时,切削深度对切削力的影响最为显著,其次为进给量,再次为刀尖圆弧半径,而切削速度的影响则非常微弱.     

基于AdvantEdge的硬态精车过程仿真

为探讨硬态精车过程中工艺参数对工件和刀具的影响,采用专门的金属切削仿真软件Advant Edge,建立精车H13淬硬钢的三维有限元模型,对其车削力、刀片切削温度、刀片应力以及切屑进行分析。结果表明:硬态车削过程中,切深抗力在切削过程中起着重要作用,在进给量小于一定值时,切深抗力可以大于主切削力;切削速度越大,刀片温度越高,切削力越小,刀片应力越小,有利于加工表面成型;切削刃半径越小,切削力小,刀片应力小,有利于提高切削加工性能,但小的切削刃半径容易导致刀片磨损;硬态车削切屑呈锯齿状,切屑温度带状分布,切削速度越高,进给量越大,切屑温度越高。研究结论可用于硬态切削过程中的工艺参数优化和刀具及其涂层材料的选择与设计。     

切削用量对立铣加工钛合金Ti6Al4V切削力和切削温度影响规律的有限元仿真研究

利用软件AdvantEdge建立硬质合金涂层立铣刀三维铣削Ti6Al4V钛合金的有限元分析模型,模拟分析切削参数(切削速度、每齿进给量、轴向切削深度及径向切削深度)对刀具切削温度、切削力的影响规律。研究发现:切削力及切削温度随每齿进给量、轴向切削深度及径向切削深度的增加而增加:切削温度对切削深度的变化较敏感,随轴向切削深度和径向切削深度的增加显著增加;随着切削速度的增加,切削力先增大后减小,临界切削速度为120m/min。     

切削用量对立铣加工钛合金Ti6Al4V切削力和切削温度影响规律的有限元仿真研究

利用软件AdvantEdge建立硬质合金涂层立铣刀三维铣削Ti6Al4V钛合金的有限元分析模型,模拟分析切削参数(切削速度、每齿进给量、轴向切削深度及径向切削深度)对刀具切削温度、切削力的影响规律.研究发现:切削力及切削温度随每齿进给量、轴向切削深度及径向切削深度的增加而增加:切削温度对切削深度的变化较敏感,随轴向切削深度和径向切削深度的增加显著增加;随着切削速度的增加,切削力先增大后减小,临界切削速度为120 m/min.     

TC11钛合金力热耦合仿真分析及双目标参数优化

针对TC11钛合金材质的某型航天盘类零件难加工问题,采用ABAQUS仿真平台,基于实际切削参数,对车削过程中的切削力、热分布规律以及切削参数交互作用进行了研究。首先采用单因素实验,探究了切削力和热分布规律,其次采用正交实验法,研究了交互作用下的切削力和热分布规律,并拟合出切削力、热的多元线性回归模型,最后对回归模型进行双目标优化。实验结果表明,切削用量对切削力的影响排序为:切削深度>进给量>切削速度,对切削温度的影响排序为进给量>切削速度>切削深度。回归模型高度拟合试验,算法寻优可以有效地优化切削参数,降低切削力和切削热。     

基于Deform-3D的42CrMo钢铣削仿真分析

应用Deform-3D软件建立Johnson-Cook材料模型,采用有限元方法对42Cr Mo钢进行铣削仿真分析,研究了不同切削参数对切削仿真结果的影响,利用仿真切屑与实际切屑进行对比,验证了仿真结果的可靠性。通过仿真分析得到了在不同切削速度、切削深度下的切削力变化规律,为42Cr Mo钢切削过程的研究和切削参数选择提供理论参考。     

高速切削GH4169镍基合金的有限元模拟与分析

利用ABAQUS有限元软件对GH4169的加工过程建立有限元切削模型,通过有限元分析得到不同切削速度下的切屑形态和切削力以及不同切削深度下的切屑形态和切削力,通过分析其切屑锯齿化程度以及切削力曲线图,选取合适的切削速度与切削深度,为镍基高温合金的实际切削加工提供参考依据。     

铝合金铣削力和温度场的试验研究

应用测力仪和红外热像仪对铝合金切削过程中的切削力和温度信号进行了测试,建立了硬质合金立铣刀切削铝合金的铣削力经验模型,可以有效地指导生产,合理选择切削工艺参数。研究发现,铣削温度随切削参数变化趋势与铣削力同步。切屑的长度、圆弧半径、厚度分别受切削深度、切削速度以及每齿进给量影响而使切屑呈现不同形态。立铣刀在切削铝合金时除切削作用外,还伴随较为严重的塑性变形。另外,分析了切削参数对表面质量的影响。     

PCBN刀具高速切削镍基高温合金GH4169的有限元模拟

采用PCBN刀具对镍基高温合金GH4169进行了高速切削试验,通过正交试验分析了切削速度、切削深度、进给量对切削力的影响规律,在试验基础上利用多元线性回归分析基于最小二乘法建立了切削力的预测模型;基于Deform-3D软件建立了高速切削的有限元模型,对切削过程进行有限元模拟,得到了切削力、切削温度和应力场的分布;以切削力为指标对有限元模型进行了验证。结果表明:切削力随切削速度的增大而先增大后减小,随切削深度、进给量的增加而增大;回归分析显著性检验结果证明所建立的模型能对切削力进行有效预测,三向切削力模拟的综合平均偏差小于15%,验证了有限元模型的正确性和有效性。     

钛合金锯齿状切屑形态模拟研究

利用有限元软件建立了钛合金(Ti6Al4V)的切削模型,得到锯齿状切屑的应力场、应变场及温度场,探讨了锯齿状切屑的形成机理,同时模拟了不同切削参数对锯齿状切屑形态的影响。结果表明:切削速度、进给量和刀具前角对锯齿状切屑形态的影响规律相似,即锯齿频率随切削速度、进给量和刀具前角的增加而增大。刀-屑摩擦因数对锯齿状切屑形态无明显影响,但切削力、刀-屑接触长度随刀-屑摩擦因数的增加而增大。换热系数对切削温度影响较大,换热系数越大,对切削温度降温效果越明显。对切削温度的抑制效果由低温冷风雾化射流冷却、水射流冷却、低温冷风冷却依次减弱,但都优于干切削。     

切削用量对车削40CrNiMo切削力影响的仿真研究

利用有限元分析软件ABAQUS建立了车削40Cr Ni Mo的有限元模型,并在不同切削用量条件下对切削力进行仿真,得到了主切削力、进给力的变化规律,分析了引起切削力变化的主要原因。结果表明:切削分力中主切削力最大;切削深度对切削力尤其是主切削力的影响最大,进给量次之,切削速度的影响最弱。