基于有限元法的二维正交切削刀具应力分析

运用有限元方法对二维正交切削加工刀具内部应力进行模拟分析。基于刚塑性有限元方法建立了切削加工过程仿真模型,通过模拟获得了切削加工过程中刀具应力的分布和变化情况。通过对不同切削工艺参数条件下的切削过程进行模拟,分析了刀具几何参数以及切削用量对切削加工过程中刀具应力的影响,为正确选择刀具及切削参数提供了参考。     

基于J-C本构模型的7050铝合金二维切削仿真

采用准确的材料本构模型是建立正确的有限元仿真模型的关键,为了获得面向金属切削加工过程有限元仿真中的J-C本构模型参数,以7050-T7451铝合金为例,对比分析了文献中典型的十二组J-C本构模型参数,利用通用有限元仿真软件ABAQUS进行二维直角切削仿真,并将仿真结果和实验值进行了比较分析,以切削力和切屑厚度为衡量标准推选出了一组最优的7050铝合金J-C本构模型参数,为7050铝合金切削研究中材料本构模型参数的选择提供参考。     

斜角切削过程的三维热—弹塑性有限元分析

基于大变形理论和虚功原理,建立了斜角切削加工过程的三维热一弹塑性有限元模型.分析和研究了涉及切削加工有限元模拟的关键技术.采用通用有限元求解器ABAQUS/Explicit对斜角切削过程进行了有限元模拟,分析了切削过程中切屑的形成过程及其形貌、三维切削力的变化情况,以及应力、应变、切削温度和已加工表面残余应力的分布规律.通过与试验数据的比较,证明了所建立有限元模型的正确性.斜角切削过程的三维热一弹塑性有限元模拟研究为铝合金高速切削加工的工艺参数优化、刀具几何参数的合理选择提供了参考.     

基于均匀和正交设计的钛合金高速切削仿真研究

为了减少试验次数、提高效率,通过建立基于JC材料本构模型和绝热剪切失效准则的二维切削仿真模型,运用有限元ABAQUS软件在试验前对钛合金TC4进行高速切削模拟。对比均匀和正交两种设计方法在揭示切削参数对表面粗糙度影响规律中的优缺点,为试验研究优选一种设计方法,同时也揭示仿真中切削速度、进给量和轴向切削深度3个切削参数在高速切削条件下对表面粗糙度的影响规律,为试验加工研究切削参数对表面粗糙度的影响规律奠定基础。     

基于AdvantEdge的6061铝合金高速铣削刀具结构参数优化研究

高速铣削过程中,刀具结构参数对刀具的切削性能有非常重要的影响。本文利用专用切削加工有限元分析软件AdvantEdge对6061铝合金高速铣削刀具进行了有限元分析。采用等效二维有限元仿真方法,结合单因素寻优设计方法,分析了硬质合金和高速钢刀具主要的宏、微观参数(包括刀具刃口钝圆半径、前角和后角等)对铣削加工过程中的温度、应变、切削力等参数的影响趋势。仿真结果显示,为获得较好的切削效果,铣刀取较小的刃口钝圆半径(即0.04mm左右);可取较大的前角和后角,前角为12°-15°,后角为15°-20°。     

铝合金A357车削加工工件表面温度场研究

针对铝合金车削加工过程中工件表面温度难以准确测量和精准控制的问题,基于有限元软件建立铝合金A357的二维切削仿真模型;通过切削仿真分析得出不同切削速度和切深下的工件表面温度场分布规律;设计一种用于车削加工过程中在线测量工件表面温度的实验装置;通过车削实验,得到了切削过程中工件表面温度变化趋势。结果表明：该切削仿真模型可以有效地预测工件表面温度,为进一步分析精加工工件尺寸偏差、提高工件加工表面质量提供参考依据。     

有限元仿真在金属切削加工中的应用

有限元仿真是研究金属切削过程和切屑形成过程的有效方法.以铝合金7050为例,详细描述两种金属切削加工的有限元模型:正交切削模型和斜角切削模型,以及有限元模型建立过程中的一些关键技术如:刀屑界面间的摩擦,工件的材料本构模型和切屑分离标准.利用这两种有限元模型可以分别得到加工表面的残余应力分布趋势和切屑的几何形状,也可以预测低刚度结构件的让刀误差.分析表明:有限元仿真可以进行切削参数优化和刀具几何形状的优化,以改善加工表面的质量.     

三维有限元分析在高速铣削温度研究中应用

高速切削过程中切削温度对刀具磨损、工件加工表面完整性及加工精度有极大的影响。应用有限元法对高速铣削铝合金薄壁件过程中工件与刀具接触面温度、工件内部的温度分布进行了仿真研究,仿真过程中考虑了切削速度、进给量对切削温度的影响。通过红外热像仪对不同主轴转速下工件表面温度的测量,验证了仿真结果与试验结果比较接近。得出在高速切削铝合金过程中,随着切削速度的增加,刀具与工件接触区的温度变化存在二次效应。该结论对铝合金薄壁件加工具有重要的实用价值。     

7075-T651铝合金薄壁件加工仿真研究

针对薄壁件加工中难以选择刀具几何参数和切削参数等问题,基于金属切削仿真软件Advant Edge建立了硬质合金圆柱铣刀高速铣削7075-T651铝合金薄壁件有限元模型,采用单因素试验法仿真分析了切削参数对切削力、切削温度的影响,以及圆柱铣刀的前角和刀尖圆弧半径对切削性能的影响。为薄壁零件加工中选择合理刀具几何参数与切削参数提供了可靠的依据。     

高速铣削合金铸铁时锯齿状切屑形成的有限元模拟

为深入研究合金铸铁的高速切削机理,建立了高速切削的有限元模型,对高速铣削合金铸铁时的锯齿状切屑形成过程进行了仿真分析,获得了切削参数对锯齿状切屑形成的影响规律,为优化切削参数、提高刀具寿命和加工表面质量提供了参考依据。     

精密切削加工切削模型

本文从切削表面形成的机理出发,分析了精密切削过程中切削作用力的变化规律,建立了精密切削加工新的切削模型,得到了切削力与各主要参数的关系式及切削方程式,探明了精密切削加工机理。     

滚切刀具的切削过程

阐明了滚切刀具切削速度的不同定义、内在联系及作用,论述了切屑变形中各种现象和理论,分析了刀具磨损机理。     

滚切刀具的切削理论

从理论上阐明了滚切刀具刃倾角的不同定义、内在联系及作用;提出了流屑方向的绝对运动分析法和相对运动分析法两种观点;给出了流屑角和流屑前角的计算公式。     

高速切削技术及高速切削机床

介绍了高速切削的特点与应用，并着重分析了高速切削的关键设备－－高速切削机床。     

PCBN刀具的切削性能

综合实际数据、曲线介绍了ＰＣＢＮ刀具在淬硬钢、铸铁及有色金属等材料切削加工中的切削特性及其在硬态切削、干式切削、高速切削等加工技术中的应用。同时也介绍了ＰＣＢＮ刀具的加工表面质量。     

高速切削中的刀具选用

介绍了当前主要的高速切削刀具材料金属陶瓷、涂层硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼的性能和选用原则，并分析了高速切削刀具的半径、前角、后角和过渡刃负倒棱等参数的影响因素，研究了确定这些参数的基本方法。     

船体舱口焊后波浪变形的消除方法研究

分析了船体舱口焊后波浪变形产生的原因,给出了焊接残余应力的测量方法,提出了船体舱口焊后波浪变形的消除方法.     

变速切削在抑制切削颤振的应用

颤振是一种不稳定的现象,严重降低切削加工的有效性和材料去除率,加速刀具磨损.对现在国内外的一些变速切削抑制切削颤振方面所做的主要工作进行概括和总结,为今后的零件加工稳定性研究工作打下了基础.     

高速切削自滚切刀具

介绍了自滚切刀具的基本原理与基本概念 ,说明了其适宜于高速切削的原因 ,并对自滚切刀具的优、缺点进行了评价。     

SN01、SN02陶瓷刀片切削性能试验

对两种新近研制的陶瓷刀进行了切削性能试验，结果表明，这两种刀片适宜于淬硬钢及高硬度合金铸铁的精加工及半精加工，其加工表面质量及生产事都优于理质合金。