基于DEFORM 3D的钛合金高速车削有限元仿真

应用DEFORM 3D软件对钛合金高速车削进行仿真研究,分析了不同切削参数下切削力和切削温度的规律,研究发现背吃刀量和进给量对主切削力的影响较大,切削力与主切削力变化基本一致,切削速度对主切削力的影响不明显,但后者对切削温度具有显著影响;研究了工件和刀具温度场的变化规律以及工件所受应力和刀具的磨损情况,发现最高温度出现在切削刃邻近2mm区域内,且温度最高处刀具磨损程度最大,工件最大应力在第一变形区和工件接触区邻近。     

基于Deform 3D的高速车削加工仿真研究

基于有限元分析软件Deform 3D对高速车削加工进行仿真研究,通过实例分析了车削过程中切屑的形成过程,切削力大小、切削温度及应力应变的分布情况。该仿真结果对车削工艺效果的预测和优化具有现实的指导意义。     

基于DEFORM-3D的慢刀伺服车削加工表面粗糙度预测

以慢刀伺服车削加工过程为研究对象,基于Lagrange插值理论,通过对DEFORM-3D软件的二次开发完成表面粗糙度的预测。采用局部网格细化以及自适应网格划分方式,库伦(Coulomb)摩擦力模型以及物理分离准则建立预测模型。此模型弥补了常用有限元软件只能模拟简单切削运动的缺陷,可以更加直观的研究慢刀伺服车削加工的加工过程,同时借助表面位移量这一参数对加工表面质量进行预测。最后通过试验验证了模型的正确性以及预测结果的准确性。     

基于DEFORM-3D的镍基合金钢的车削加工仿真

运用IN718镍基高温合金流动应力模型进行数值模拟,考查了IN718镍基高温合金车削过程中工艺参数对切削性能和刀具的影响。结果表明:在各因素中,对切削温度而言,切削速度影响最大,进给量次之,背吃刀量影响最小;对切削力而言,切削速度影响最小,背吃刀量影响最大。换热系数对工件和刀具的最高温度和平均切削力影响不大,但工件和刀具的平均温度随着换热系数的增大而减小。研究结论有助于优化IN718镍基高温合金车削过程中工艺参数的选择与优化。     

基于DEFORM-3D的铝合金铣削力仿真与试验研究

铣削力是引起零件特别是薄壁件加工变形的主要原因,因此研究铣削力的预测方法对制订加工工艺,减小加工变形,提高加工质量具有十分重要的意义。利用DEFORM-3D的铣削模块,实现对7075航空铝合金材料的铣削过程仿真,并将仿真得到的铣削力与试验数据相比较,结果表明,仿真预测值同实测值之间的误差在20%以内,有较好的符合程度,基本能满足铣削力的预测要求。在Vc=(20～100)m/min范围内,切深增加1倍时,切削力最小增加0.8倍;进给量增加1倍时,切削力最大增加0.75倍。     

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。     

车削加工物理仿真实现技术

提出误差集聚法 ,可建立多误差因素共同作用下的切削加工数学模型 ,使之纳入机床加工过程的几何与物理误差。提出车削加工切点法 ,可应用于其它类型机床的切削加工物理仿真。根据误差敏感方向 ,将三维误差简化为二维平面误差。在车削加工工件尺寸及形状皆连续动态变化时 ,应用有限元方法准确计算出工艺系统因弹性变形所引起的误差。给出的误差综合模型 ,既适合车削加工误差的分析与控制 ,也适合数控加工误差的实时补偿     

基于Deform 3D的42CrMo钢车削加工仿真研究

42Cr Mo钢是一种应用广泛的高强度合金结构钢,为了研究42Cr Mo钢的车削过程,应用Deform 3D软件进行车削加工仿真,结合仿真结果分析了车削过程中切削力和切削温度的变化规律,为42Cr Mo钢实际车削加工切削力和切削热研究提供理论参考。     

基于Deform 3D的金属车削过程仿真

基于材料变形的弹塑性理论、热力耦合理论以及Usui磨损模型,采用有限元仿真技术,利用三维仿真软件Deform对车削过程进行仿真,得出了在不同切削用量下切削力的变化规律、切削过程中刀具中切削应力的分布情况以及刀具表面切削热的分布情况。仿真结果为生产实践中切削用量的优化选择提供理论依据。     

数控车削加工仿真研究

基于四边形网格的离散方法,通过VC 和OpenGL,实现了车削加工过程动态仿真,重点讨论了车削毛坯的离散化以及离散节点的数据处理.为了提高图形真实感,分析了车削毛坯离散节点的法向量求解方法和车削工件的绘制方法;针对螺纹车削加工的特殊性,介绍了螺纹的几何和行为建模方法.实践表明,上述方法可以实现车削加工过程实时仿真,获得较好的真实感效果.     

带有残余应力的关节轴承外圈硬切削有限元仿真研究

针对关节轴承冷挤压装配后,其轴承外圈存在较大的残余应力的问题,对多次硬切削关节轴承外圈对残余应力的影响和轴承内外圈间隙的分布规律进行了研究,对自润滑关节轴承挤压装配过程和冷却回弹过程进行了仿真分析,开展了多次硬切削带残余应力的GCr15轴承钢关节轴承外圈有限元仿真分析,建立了材料本构模型、损伤初始准则及损伤演化准则之间的关系,提出了热力耦合有限元仿真分析的方法。在Abaqus软件上对多次硬切削对应力分布情况和轴承外圈回弹量等进行了评价分析。研究结果表明,有限元仿真分析能够预测硬切削对自润滑关节轴承外圈残余应力大小的影响和轴承内外圈间隙的变化规律,这对于通过硬切削释放残余应力,控制和提高工件质量具有重要的理论指导意义。     

车削中三维复杂断屑槽刀具断屑仿真研究

为有效缩短现有断屑槽刀具的设计周期、降低设计成本,采用有限元方法模拟了切削过程中切屑折断过程。利用Solid Works软件建立了三种刀具的三维模型,并在Deform 3D软件中对车削45钢工件过程进行了三维切削仿真。其中,工件材料采用了Johnson-Cook模型和Cockroft-Latham韧性断裂准则,仿真模型采用了有效参数设置以保证数值计算精度与效率。通过仿真研究了不同切削参数下的切屑形态、断屑过程及主切削力等。研究结果表明,仿真结果与试验结果吻合良好,该仿真模型及方法能有效应用于断屑槽刀具断屑性能研究,是三维复杂断屑槽刀具设计和切削参数优化的一种新方法。     

Finite element modeling of 3D turning of titanium

The finite element modeling and experimental validation of 3D turning of grade two commercially pure titanium are presented. The Third Wave AdvantEdge machining simulation software is applied for the finite element modeling. Machining experiments are conducted. The measured cutting forces and chip thickness are compared to finite element modeling results with good agreement. The effects of cutting speed, a limiting factor for productivity in titanium machining, depth of cut, and tool cutting edge radius on the peak tool temperature are investigated. This study explores the use of 3D finite element modeling to study the chip curl. Reasonable agreement is observed under turning with small depth of cut. The chip segmentation with shear band formation during the Ti machining process is investigated. The spacing between shear bands in the Ti chip is comparable with experimental measurements. Results of this research help to guide the design of new cutting tool materials and coatings and the studies of chip formation to further advance the productivity of titanium machining.     

利用VC+ +编程实现数控车削仿真

介绍了一 种数控车削过程计算机仿真的实现方法。运用面向对象技术开发了Windows软件，该仿真软件不仅具有很强的实用性，而具有明显的先进性。本文对刀具轨迹动态仿真和加工过程动态仿真技术进行了详细介绍。软件运行证明了它的有效性和正确性。     

车削物理仿真工件表面质量模型的研究

分析了动态车削过程中工件表面粗糙度的影响因素,建立了由切削材料微观硬度差异为主要干扰因素的车削动态物理仿真系统的工件表面质量分析与预测模型,并且就具体零件的物理仿真过程给出了工件表面质量仿真的输出结果。     

车刀智能化刃磨的理论研究与仿真分析

针对现有车刀刃磨方法的局限性,建立车刀各刀面刃磨数学模型,设计出刃磨装置,并进行仿真分析,通过车刀位姿调整,实现任意一个被刃磨刀面与砂轮的磨削平面重合,以获得最佳刃磨成形表面质量,最终为开发机床刀具刃磨中心奠定理论基础.     

一种新的数控车削仿真系统

文章介绍了一种新了数控车削仿真系统,它采用计算机建立虚拟机床,模拟真实机床运动,并通过数据通信技术与真实数控系统相连,形成“虚拟＋现实”的仿真模式。这种模式弥补了传统虚拟现实技术单纯依赖计算机所带来的种种不足,将虚拟的机床运动与实际的数控操作融为一体,可使用户既掌握数控车削加工的基本原理,又掌握数控系统操作的基本技能。     

航空光谱相机折转部件的有限元分析

论述了折转部件静态分析和模态分析的目的和内容,应用有限元分析软件MSC.Nastran对光谱相机折转部件进行了仿真分析.针对反射光线的偏移量进行了静态分析,验证了结构设计的合理性;模态分析计算了结构的固有频率和振型,对减振方案的实施提供了指导,为相关动力学的分析提供了数据支持.     

Finite element modeling of ultrasonic-assisted turning: cutting force and heat generation

Abstract

Adding ultrasonic vibrations to conventional turning can improve the process in terms of cutting force, surface finish and so on. One of the most important factors in machining is the heat generation during the cutting process. In ultrasonic-assisted turning (UAT) the tool tip also vibrates at very high frequency and this sinusoidal motion causes complexity in heat modeling of the cutting system. Modeling and simulation of cutting processes can help to understand the nature of process and provides information to select optimum conditions and machining parameters. In this article, a finite element model has been developed for predicting tool tip temperature in UAT. The effect of machining parameters including cutting speed, feed rate and amplitude of vibration on the tool tip temperature has been investigated. In order to simplify the machining process, the cutting experiment has been carried out in dry condition. The results showed that by applying ultrasonic vibration to the cutting tool, the tool tip flash temperature increases but in some condition its average value could be less than the conventional machining.