车削刀具螺钉预紧力的有限元仿真与试验研究

以螺钉夹紧某型号车刀为研究对象,采用marc有限元软件分析预紧力大小对可转位车刀刀杆和螺钉静态及动态切削时应力、应变和变形量的影响,揭示了螺钉预紧力变化对车刀刀杆和螺钉应力、应变和变形的影响规律:车刀刀杆和螺钉两个组件中,最容易发生失效的是螺钉,车刀刀杆和螺钉所受应力、应变和变形量有随预紧力增大而增大的趋势,仿真得到2 500 N是该型号车刀的最优的预紧力值。在此基础上进行了车削实验,比较了各预紧力下刀片的寿命和磨损情况。实验结果表明:在1 500、2 000、2 500、3 000、3 500、4 000 N和4 500 N预紧力下,2 500 N时刀具可获得最长的寿命,确定最优预紧力为2 500 N,与有限元仿真结果相一致。     

超精密车削加工有限元仿真研究

为研究不同的切削加工参数对超精密车削加工的切削力、切削温度、切削应力等的影响,用有限元法对金刚石车削过程进行三维仿真,得到在不同切削参数下车削铝合金时的切削力、切削温度、切削应力的变化,以及切削区的微观应力的分布状态。仿真结果表明:刀具所受到的主切削力明显大于其余两个方向的力;当切屑和母体发生分离的时候,切削力会突然降低;工件上应力最大的部分是和前刀面相对的部分;切削温度较低,最高为30℃。根据仿真结果可对切削参数进行优化。     

双点冲床偏心套偏心距超差的补救

一对偏心套偏心距超差的补救,除采用选配法、投料法、修配法外,还可采用借镗中心孔的方法.借镗中心孔将导致偏心套上的齿圈变成偏心齿轮,影响齿轮啮合时的重合度和齿侧间隙,但通过计算可知,只要借镗量控制在一定范围内,可满足齿轮的正确啮合条件.     

NC车削加工切屑形成机理的有限元仿真

有限元分析已经被广泛的应用于金属切削加工过程中切屑形成的建模与仿真。根据切屑的几何参数，给出了不同类型切屑的三维实体模型；介绍了三维卷曲切屑的有限元建模的方法和切屑折断的条件；并对其中的一例模型进行了有限元建模和分析，将有限元仿真结果和实验分析结果进行了比较，具有很好的一致性。证实了有限元仿真对切屑形成的预测能力。最后。提出切屑形成机理和有限元发展中存在的问题以及未来的研究方向。     

筒形件错距旋压缺陷的有限元仿真研究

筒形件的错距旋压是一个非常复杂的塑性变形过程，在生产实践中，常伴有旋压缺陷的产生。本文采用三维弹塑性有限元仿真的方法，对旋压变形过程中的韧性损伤、不贴芯模、隆起等典型缺陷的起因进行研究，并提出相应的预防措施，这对旋压件的生产具有良好的理论指导意义。     

筒体环焊缝中心透照偏心距的讨论

随着周向X射线探伤机以及γ射线探伤机的推广应用,筒体环焊缝探伤越来越多地采用周向曝光技术,尤其是中心内照法.射源放置在焊缝中心位置,射线在焊缝中穿透厚度比为1,横向裂纹检出角为0.同时,焊缝各位置的透照技术条件,曝光参数均相同,底片质量好且容易控制,因此在探伤中很快地推广开来.但在实际工作中,射线源的位置总会与筒体环焊缝中心存在一定的偏移.显然,偏心距离必须限制在一定范围.本文讨论允许的偏心距离估计法.1 底片黑度与偏心距的关系底片黑度直接影响缺陷的检出率,黑度过大或过小都不利于缺陷的检出,因此各标准都对底片黑度范围作出规定.为得到环焊缝中心透照的合格照相底片,要严格控制射源偏离焊缝中心位置的距离.影响底片黑度的因素很多,在管电压、管电流、曝光时间以及暗室处理条件相同的情况下,焦距为主要因素.此外,射线机的照射场不均等因素也影响黑度,但在偏心距不太大时,较粗糙的讨论只考虑焦     

应用Pro/E分析车削偏心工件

利用三爪自定心卡盘车削偏心工件,关键是计算某一爪下加垫垫块的高度,传统的计算方法是利用几何关系求解,较烦琐,本文应用Pro／E的参数化特征,建立参数的数学关系,通过改变偏心工件外圆直径和偏心距大小,将所需垫块高度尺寸直接显示在屏幕。该方法精度高、方便快捷,为车削偏心工件的计算提供了新方法。     

基于ABAQUS的车削过程有限元模拟及分析

针对斜角车削的特点,建立了其三维有限元模型,运用ABAQUS有限元软件对AISI-1045钢车削过程进行力-热耦合模拟分析,并将其仿真结果与经验及理论结果对比,验证了该模拟方法的有效性,对进一步开展车削加工精度控制研究具有一定的指导意义.     

三维槽型重车削刀片有限元模拟仿真与试验研究

以热力耦合和温度场模型、材料本构关系及断裂准则等数学模型为理论基础,采用人工加密网格和软件自划分网格两种不同的方法,对自行开发的硬质合金三维复杂槽形重车削刀片的切削过程进行了有限元模拟仿真,并对仿真结果进行了试验验证。研究结果表明:在不同的切削条件下,采用人工加密网格,主切削力的仿真精度在14%～20%左右,而采用软件自划分网格,主切削力的仿真精度达到30%以上;另外,温度方面的仿真,采用人工加密网格比软件自划分网格的仿真结果更符合金属切削原理中切削温度的相关理论。故对重型刀片进行有限元分析时,采用人工加密网格的方法更有利于定性分析和找到刀片优化设计的正确方向。     

Finite Element Modeling,Simulation, Tools,and Capabilities at Superform

Over the past thirty years Superform has been a pioneer in the SPF arena, having developed a keen understanding of the process and a range of unique forming techniques to meet varying market needs. Superform’s high-profile list of customers includes Boeing, Airbus, Aston Martin, Ford, and Rolls Royce. One of the more recent additions to Superform’s technical know-how is finite element modeling and simulation. Finite element modeling is a powerful numerical technique which when applied to SPF provides a host of benefits including accurate prediction of strain levels in a part, presence of wrinkles and predicting pressure cycles optimized for time and part thickness. This paper outlines a brief history of finite element modeling applied to SPF and then reviews some of the modeling tools and techniques that Superform have applied and continue to do so to successfully superplastically form complex-shaped parts. The advantages of employing modeling at the design stage are discussed and illustrated with real-world examples.     

单道次ECAP黄铜H63的有限元模拟及实验研究

运用DEFORM-3D对黄铜H63(Cu Zn37)进行了单道次的等通道转角挤压计算机模拟计算,对挤压过程进行了凸模的载荷变化、材料流速、有效应力和应变率、坯料晶粒大小的分布情况进行了分析并进行了实验验证。研究结果表明:摩擦力对挤压过程的载荷影响很大,有效应力和应变率的变化随挤压进行的变化趋势基本一致,晶粒度在一定程度上得到了细化,但是不同位置的晶粒大小及分布不均匀。     

柔性船板折弯模具有限元仿真分析及实验研究

根据船板厚度及宽度的不同,设计了一可调式柔性船板折弯模具,并建立了模具的有限元模型;采用接触法对折弯模具的可靠性以及船板弯曲力和模具的受力、应力应变情况进行了仿真分析.仿真及实验结果表明,所建立的有限元模型是正确的,所设计的模具能够满足使用要求.     

优化设计的涂层硬质合金车刀磨损仿真研究

金属切削过程中,刀具磨损对刀具寿命有着显著影响,而切削试验是研究刀具磨损的常用方法,但是存在周期长、成本高等问题。因此,通过切削仿真平台对优化设计的涂层硬质合金车刀在切削过程中磨损情况进行对比研究。结果表明:优化设计车刀较原车刀最大磨损深度下降37.64%,平均磨损深度下降38.15%。研究成果为该涂层硬质合金车刀的进一步优化奠定理论基础,为其他金属切削过程刀具磨损的仿真研究提供参考。     

环件轧制锻透条件有限元模拟及实验研究

为了研究环件轧制时压下量和锻透之间的关系,本文建立了环件轧制三维有限元模型。用塑性泥为模拟材料对环件轧制的锻透情况进行模拟,获得了不同压下量下的应变场和载荷行程曲线。在DNS200电子万能试验机上作塑性泥环坯压下实验,也获得了不同压下量下小孔应变量和载荷行程曲线,有限元模拟和实验研究的结果吻合良好。本文提出的压下量与锻透之间的关系为实际生产时工艺选择奠定了基础。     

车削加工工件变形补偿有限元计算新方法的研究

建立了轴类工件车削加工不同装夹方式的三维弹性力学模型.并结合切削力计算公式,提出在考虑3个切削分力同时作用下,工件空间弹性形变的有限元计算方法.所得计算结果直接应用于轴类零件加工,实现了刀具轨迹补偿和切削参数的优化.     

A New Method for Simulation of Machining Performance by Integrating Finite Element and Multi-body Simulation for Machine Tools

Machine tools need to work accurately and highly dynamically to keep up with the requirements of modern machining processes. Besides the technical issues, time to market is too short to build a real prototype in future. This leads to the necessity for a method which enables the forecast of the future machine performance. To predict the machining results exactly, large movements on flexible structures have to be calculated. With the specific integration of FEA and MBS for the domain of machine tools it is possible to predict the dynamic machine behaviour. The simulation system is based on the relative nodal method for large deformation problems. A model of a machine tool with all relevant components was simulated and matched with experiments to demonstrate the approach.