金属切削过程热力耦合的三维数值仿真

以金属块体为研究对象,利用动态显式积分有限元程序对金属的切削过程进行三维热力耦合分析,讨论切削过程数值模拟关键技术,展现切屑的形成、工件与刀具的接触、分离和摩擦,给出切削过程中工件和切屑中的温度、应力和应变分布的变化情况,分析切削速度对不同形貌的切屑形成的影响.文中的计算方法可为更复杂的切削过程的数值模拟提供技术支撑.     

深孔加工力学分析及钻削过程模拟

深孔加工是在封闭状态下进行的,不能直接观察到刀具的切削情况。采用了金属塑性成形仿真软件Deform-3D,用有限元方法动态模拟了深孔钻削过程,预测了加工过程中的温度及应力变化情况,比较了不同钻削参数下温度与等效应力的变化情况,获得了不同切削速度下切削温度及等效应力的变化曲线。分析结果表明:切削温度随切入深度的增加而增大,逐渐趋于平稳,最高温度出现在刀具和切屑接触的位置;切削温度与切削速度成正比,而等效应力随切削参数变化,变化并不大。     

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.     

锯齿形切屑的计算机仿真

采用有限元方法仿真了不同切削速度下加工45钢的切屑形成过程。结果表明，较低切削速度下形成连续带状切屑，而高速切削时形成锯齿形切屑。通过对工件和切屑应力及温度分布的分析，探讨了锯齿形切屑的形成机理及影响因素。     

正交切削高强耐磨铝青铜的有限元分析

采用热力耦合、平面应变、连续带状切屑的切削模型模拟了高强耐磨铝青铜的正交切削加工过程。采用增量步移动刀具的方法,结合有限元分析软件Marc的网格重划分功能,模拟了刀具从初始切入到切削力和切削温度达到稳态的切削加工过程,获得了不同切削深度和切削速度下的切屑形态、温度、应力、应变和应变速率的分布。并将模拟计算得到的切削力和切削温度与试验结果进行了比较,两者具有较好的一致性。     

精加工中刀具不同前角的有限元模拟研究

基于刚塑性有限元方法进行有限元仿真模型的建立,运用自适应网格(ALE)划分法对网格进行重新划分。运用Johnson-cook强化模型和剪切失效模型来定义切屑的形成。运用有限元软件对金属切削进行了二维切削模拟,分析刀具前角对切屑变形、工件表面应力分布、已加工表面质量及刀尖附近加工表面切削温度的分布等的影响。     

基于DDFORM-3D的高速车削有限元模拟

基于有限元分析软件DEFORM-3D建立高速切削的切削力预报模型，并对车削力和工件、刀具及切屑的温度分布进行模拟。该模拟结果对实际工作有现实的作用。     

高速切削变形区温度场数值模拟与分析

建立了基于次摆线轨迹的高速切削数值分析模型,对切削速度在470~3 770 m/min范围内高速切削铝合金7050-T7451切削温度进行仿真模拟并验证。系统分析了切削过程中刀具-切屑、刀具-工件接触变形区的切削温度随切削时间和切削速度的分布及变化规律。基于剪切角理论并结合切削温度等值线图解释了已加工表面温度随切削速度增加表现出的二次效应,得出已加工表面温度最大时的临界切削速度约为1 650 m/min。     

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。     

基于有限元的切削加工仿真及残余应力分析

基于热弹塑性有限元理论在DEFORM3D软件中建立正交切削加工有限元模型.建模过程中考虑了工件材料本构关系、局部网格自动重划分、刀屑摩擦、切屑分离等影响切削仿真的关键因素,分析了切削过程中工件等效应力的分布.对工件在不同切削速度下的残余应力进行分析和比较,得出两者之间的定性影响关系.