金属切削过程有限元仿真技术研究

切削力、切削温度等是反映切削过程的主要指标.传统的切削研究,主要是从切削理论和切削试验两个方面来进行,随着计算技术的发展,有限元法因其独有的特点和优点,逐渐成为切削过程的研究和仿真的一种有效手段.本文分别从切削过程有限元仿真的国内外研究现状、有限元软件应用及发展趋势等方面进行了分析.     

切削加工物理仿真技术最新动向

切削加工仿真技术的发展动向包括：①开发nc仿真软件,借以显示刀具运动轨迹,并判断刀具、刀夹与工件及其夹具是否产生干涉,在进行立铣加工时,最基本的任务是切除刀具切削刃包络面通过部分的被加工材料,使保留下来的部分成为已加工面;②研究解析切削加工过程中的物理现象,如被加工材料因塑性变形而产生热量,被切除材料不断擦过刀具前刀面形成刀屑后被排出,以及由刀具切削刃切除不需要的材料而在工件上形成已加工面等,并将这一系列切削过程通过计算机模拟出来,目前能达到这种理想目标的产品还为数不多。     

有限元仿真技术在金属切削加工中的应用进展

得益于计算机和有限元技术的迅速发展,有限元仿真技术已经成为研究切削加工工艺及机理的重要手段。介绍了金属切削加工有限元仿真模型,从高速切削、刀具表面微织构、微切削,以及切削参数与刀具几何优化等方面论述了有限元仿真技术在金属切削加工中的应用进展,并展望了未来的发展方向。     

金属切削过程的优化

近几年来,根据最佳切削温度提出采用最佳切削用量組合,可使切削时的刀具耐用度、加工生产率同时达到最优的水平,又具有較高的加工精度,从而使切削过程实現优化。为在現有机床設备上提高刀具耐用度和生产率提供了切实可行的新途径。而用于难切削材料,其經济效果尤为显著。按最佳切削温度所对     

金属切削过程的数值模拟

基于数值模拟技术,利用有限元软件模拟了金属切削过程及切屑的形成;得到了不同工件材料的切屑形态、切屑上应力应变和等效应力的分布,以及应变与切屑卷曲半径之间的关系;分析了等效应力、应变以及剪切应力的大小与分布对切屑形态和断屑的影响,得出切屑上应力、应变的不均匀分布是导致切屑卷曲的主要原因。该结论与切削理论相吻合,为高速切削塑性金属的断屑研究提供了依据。     

金属切削过程中切削热和切削温度场的仿真分析

切削热的产生和由它导致的切削温度是影响金属切削状态的重要物理因素之一。笔者通过45#圆钢在几种不同切削速度下的温度场的仿真分析,直观的表现出切削速度对金属切削热的影响,从而对优化切削参数和研究刀具磨损机理提供方法依据。     

金属切削过程颤振控制技术的研究进展

综述金属加工过程中颤振控制的研究概况和进展。根据颤振发生的原因和特点,把对于颤振的控制策略分为对于机床结构的控制和对于切削过程的控制,对于机床结构的控制又进一步分为被动控制、半主动控制和主动控制,总结归纳了前人的研究成果,梳理当前的研究进展。切削颤振控制技术在理论方面受到的制约仍然存在,一些新的技术和新的材料的出现促进颤振控制研究的快速发展,但同时它们本身的发展还面临的一些亟待突破的问题,对这些问题进行分析。随着智能材料和新的控制理论和思想的发展,除传统的控制方法不断得到改进和发展之外,基于智能材料的各种智能控制技术、时滞控制器,以及针对切削过程的非线性、时变性的模糊控制,神经网络等智能控制算法的应用等一些新的控制方法和趋势逐渐也出现在颤振控制的研究中,对它们的研究状况进行分析和展望。最后对切削颤振控制技术发展的总体状况进行评述。     

金属切削过程中毛刺的控制

分析了毛刺的成因,阐述了毛刺的影响因素及抑制措施。     

金属切削过程的有限元法仿真研究

根据材料变形的弹塑性理论,建立了材料的应变硬化模型,采用有限元仿真技术,利用有限元软件ABAQUS对中碳合金钢40CrNiMo切削过程中剪切层及切屑的形成进行仿真,分析切削加工区域的应力、应变的分布。该方法比一般的试验法更省时省力,在研究金属切削理论、材料切削性能及开发刀具产品方面有着工程应用价值。     

基于ANSYS的金属切削过程模拟

本文基于有限元分析软件ANSYS强大的大变形分析功能,使用二次开发工具APDL和FORTRAN语言进行二次开发,对金属切削过程进行有限元分析.完成了铝合金A6061材料正交切削过程的全程模拟,并通过试验验证了计算结果,本文给出的二次开发算法具有重要的实用价值.     

基于ABAQUS的金属切削过程模拟

基于ABAQUS系统强大的大变形分析功能,对A6061铝合金材料的正交切削过程进行了有限元模拟分析.讨论了切削过程中切削层内部应变场和工件中残余应力的分布,分析了不同参数对切削力、残余应力的影响.模拟结果与切削试验数据相互吻合.     

金属切削过程的有限元法仿真研究

根据材料变形的弹塑性理论,建立了材料的应变硬化模型.采用有限元仿真技术,利用有限元软件ABAQUS对中碳合金钢40CrNiMo切削过程中剪切层及切屑的形成进行仿真,分析切削加工区域的应力、应变的分布.该方法比一般的实验法更省时省力,在研究金属切削理论、材料切削性能及开发刀具产品方面有着工程应用价值.     

金属切削过程中位错理论探索

金属切削过程中位错理论探索沈阳工业学院专科学校张景耀纪玉杰许多抚顺石油学院牛玉舒金属切削过程就是金属切削刀具从工作表面切除多余金属，从切屑形成到已加工表面形成为止的完整过程。从切悄形成机理上分析，就是刀具前刀面作用在切削层金属上的压力，对切屑产生一个...     

金属切削过程中的振动与刀具减振应用研究

通过描述金属切削过程中振动的形成和产生条件,具体结合各种情况对比分析了切削过程中的相关刀具参数对振动的影响,最后通过应用实例的总结和分析,提出了具体的减振方法的应用.     

金属薄壁零件切削过程的三维仿真

根据金属材料切削加工有限元仿真建模理论建立了基于Deform-3D的金属薄壁零件切削加工有限元模型。通过仿真计算获取切屑形成过程、切削力变化曲线、切削区域应力分布云图、应变分布云图、切削温度场分布云图,并得出结论:仿真实验获得的切削过程参数值符合金属切削理论,仿真研究可行。借助仿真研究可在实际加工前预测切削过程参数值,对优化切削加工过程和提高薄壁零件加工质量具有重要意义。     

金属切削

机械加工的重要性可以通过我们日常生活中所用的每个产品都经过了直接或间接的此类加工的事实来说朗。     

车齿虚拟切削仿真技术研究及应用

研究车齿刀设计、车齿过程三维切削仿真有助于对车齿技术深入了解及应用,对车齿刀的齿部和结构进行精确三维建模及搭建车齿机床三维模型,通过使用Vericut软件进行车齿切削过程仿真,可直观地验证车齿加工系统结构干涉、工件齿部成形过程、刀具设计以及车齿加工的齿形误差等。以Pittler公司PV630车齿机为目标机型搭建车齿机三维模型,基于圆锥车齿刀设计方案对车齿刀进行精确三维建模,使用Vericut软件搭建车齿三维仿真平台。     

切削加工有限元仿真技术研究进展

基于有限元仿真技术强大的数值分析能力,它已成为定量研究金属切削加工过程的有效手段,该技术对减少制造成本,缩短产品制造周期和提高产品质量具有重要意义。因此,对切削加工有限元仿真的一些关键技术:材料本构模型、动态自适应网格技术和切屑分离标准作了重点介绍,并对其研究现状和发展趋势进行了深入探讨。     

金属切削过程中的刀具磨料磨损研究

为了研究切削过程中刀具的磨料磨损,通过热等静压技术分别制作了Al_2O_3含量为0%、0. 5%、1%和2%的珠光体钢工件,然后用同种刀具切削这些工件。通过扫描电镜观察实验后的刀具和磨屑,并加以分析,得到以下结论:刀具的后刀面磨损随着磨粒含量的增加而明显增大,而刀具的前刀面磨损会随磨粒含量的增加有微弱的减小。温度增加会使刀具磨损增加;金属切削过程中磨料磨损率在初始阶段较高,但随着切削时间的增加会明显降低。     

基于ALE方法的金属切削过程有限元研究

ALE方法是结合拉格朗日法与欧拉法特点的一种网格自适应方法,在金属切削过程的有限元模拟中,该方法可及时对网格进行重新划分,保证分析中网格的质量。ABAQUS软件内嵌有ALE技术。论述了ALE网格划分区域的控制及ALE过程的控制,对40CrNiMo材料的切削过程进行了模拟仿真。