基于DEFORM-3D的金属锯切过程力能仿真研究

运用金属切削力学理论与方法对圆锯机锯切过程的力能参数进行理论计算,得到锯切过程的平均锯切力和平均锯切功率。基于DEFORM-3D软件建立金属锯切有限元模型,仿真得到平均锯切力值,与理论计算得到的平均锯切力误差为3.5%;实验得到圆锯机主电动机锯切过程中的平均锯切功率值,与理论计算得到的平均锯切功率误差为3.8%。力能参数理论计算、DEFORM-3D有限元仿真、实验测试数据对比,表明用DEFORM-3D有限元研究金属锯切机理是一种可行的方法,为锯切机理的研究提供了参考。     

可转位硬质合金车刀车削45钢车削力预报

采用金属成形有限元分析软件Deform3D建立了可转位硬质合金车刀车削45钢的三维斜角切削有限元模型,利用该模型进行了切削加工模拟,得到切削力的数值并给出了切削力随时间的变化曲线.通过设置不同的切削参数,对不同参数下的车削力进行比较,分析各个切削参数对车削力的影响规律,为研究刀具的切削性能提供有用的数据.     

奥氏体不锈钢06Cr18Ni11Ti的锯切试验研究

通过金属材料锯切的理论分析和正交试验设计,对奥氏体不锈钢06Cr18Ni11Ti锯切时的单齿平均锯切力进行研究,建立了特定条件下的锯切力经验模型,为奥氏体不锈钢的锯切应用和工艺参数优化提供一定的参考.经显著性分析发现,进给时单齿切削量对锯切力的影响最为显著.     

奥氏体不锈钢06Cr18Ni11Ti的锯切试验研究

通过金属材料锯切的理论分析和正交试验设计,对奥氏体不锈钢06Cr18Ni11Ti锯切时的单齿平均锯切力进行研究,建立了特定条件下的锯切力经验模型,为奥氏体不锈钢的锯切应用和工艺参数优化提供一定的参考.经显著性分析发现,进给时单齿切削量对锯切力的影响最为显著.     

奥氏体不锈钢06Cr18Ni11Ti的锯切试验研究

通过金属材料锯切的理论分析和正交试验设计,对奥氏体不锈钢06Cr18Ni11Ti锯切时的单齿平均锯切力进行研究,建立了特定条件下的锯切力经验模型,为奥氏体不锈钢的锯切应用和工艺参数优化提供一定的参考.经显著性分析发现,进给时单齿切削量对锯切力的影响最为显著.     

基于动态切削力系数的插铣加工过程稳定性研究

插铣过程中切削力系数随切削参数的改变而变化,但在切削力仿真和稳定性边界绘制过程中总假定切削力系数是不变的,这样使得预测结果误差较大。针对上述问题,以冲击式水轮机水斗材料0Cr13不锈钢插铣过程为研究对象,结合修正的插铣力模型,采用正交试验法、平均铣削力法及偏最小二乘法得到随切削参数变化的动态切削力系数模型。对模型系数标准化分析得到影响切削力系数tK、rK和aK大小的最主要因素分别为进给量、径向切宽和进给量。基于动态切削力系数对插铣加工过程切削力及稳定性进行了研究,使用恒定切削力系数、动态切削力系数分别得到切削力仿真与稳定性边界,验证试验结果表明动态切削力系数的仿真精度更高,结果为冲击式水轮机水斗插铣加工工艺优化和刀具设计提供理论支持。     

花岗石高效锯切的试验研究与分析

随着市场对花岗石质量的要求不断提高,企业必须在提高加工质量的同时降低加工成本,即锯切成本,以此来提高花岗石的市场竞争力。通过对花岗石锯切技术的分析,提出了一种高效锯切技术,并在数控加工中心上采用金刚石圆锯片对花岗石进行锯切试验研究。首先对切削速度、进给速度与切削深度这3个因素进行三因素三水平正交试验,然后利用回归分析法建立切削力数学模型,以此对切削力进行预测,提出用切削力与材料去除率的比值来评价最优工艺参数组合,最后通过切削力趋势图,综合考虑切削力和材料去除效率对锯切工艺参数进行优化,得到花岗石高效锯切的最优加工参数。研究结果表明,该优化和评价方法及优化后的参数对实地高效锯切生产中的工艺参数优化组合具有重要指导意义。     

离心式压缩机铝制密封装夹与加工静力学分析

离心式压缩机密封的加工精度是决定压缩机装配效率的重要因素,利用Pro/E的参数功能对某型号离心式压缩机铝制密封进行参数化建模,以有限元理论为基础,施加切削力及装夹力载荷后,对密封进行静力学分析,计算得到密封在切削制造过程中的变形云图,记录最大位移偏差。将理论数据与实际结果进行对比,分析在加工过程中装夹力和切削力对密封变形的影响,证明了装夹力和切削力不是造成密封加工变形的首要原因,为计算密封实际形变提供了理论依据,同时为解决密封加工变形问题奠定了基础。     

新型金刚石节块圆片锯的切割性能试验

对一种新型金刚石节块圆片锯进行了切割性能对比试验 ,分析了工艺参数对径向锯切力的影响 ,建立了锯切力计算经验公式。     

GH4169三维车削力与温度有限元仿真

针对航空难加工材料GH4169高温合金加工过程切削力大且加工易变形的问题,对其车削加工过程中的温度与切削力进行研究。通过对有限元仿真关键技术的讨论,应用Abaqus有限元分析软件,对GH4169材料建立了三维车削模型,对车削过程中的温度场和应力场进行分析;在同样切削条件下,分别得到了三维仿真切削力、实验切削力以及二维切削力,通过切削力的对比分析,验证了三维切削仿真模型的正确性。应用所建立的三维模型模拟出不同切削参数下的切削力,得到了不同切削参数对切削力的影响规律。     

基于Deform的飞机蒙皮锯切过程模拟

由于飞机装配过程中对蒙皮尺寸有一定的要求,所以飞机机身端面蒙皮余量需要进行切割才能保证相邻两段对接处的尺寸及端面垂直度.以锯片铣刀为研究对象,模拟锯切飞机蒙皮的加工过程.利用Deform软件建立了锯片铣刀和工件的有限元模型,动态模拟了锯切加工过程,分析预测了加工过程中锯片的受力和温度变化,得知在实际切割时由于锯切温度高,必须采取一定的措施进行冷却.将数值模拟方法应用到锯片铣刀铣削研究中,为进一步研究切削过程中切削力、温度场的分布及其对刀具切削性能的影响建立了理论基础.     

基于Abaqus/explicit的钛合金高速切削切削力模拟研究

针对高速切削钛合金时切削力的问题,利用有限元分析软件Abaqus的Johnson Cook材料模型及Johnson Cook断裂准则,对钛合金高速切削切削力进行了仿真研究,分析钛合金高速切削加工过程中各切削参数（包括进给量、切削深度和切削速度）对切削力的影响.结果表明,切削力、进给力、单位面积切削力和单位面积进给力都随速度的增大而减小;但随着进给速度的增大,切削力和进给力都增大,而单位面积的切削力和进给力都减小.     

基于Deform-3D的20CrMnTi钢同步齿套铣削工序仿真分析

采用Deform-3D有限元软件建立20CrMnTi钢同步齿套铣削仿真模型,分析了不同切削参数对切削仿真结果的影响。得到了不同轴向切深、切削速度及每齿进给量下的切削力分布规律,为20CrMnTi钢同步齿套铣削过程的研究和铣削工艺参数的优化提供理论参考。     

锯切花岗岩过程中金刚石框架锯的锯切力研究

锯切力是影响金刚石框架锯锯切板材质量的重要因素。本文通过对锯切机的运动学分析,研究锯条受载的变化情况与主要加工参数(进给速度v、参与锯切锯齿数n、和飞轮转速ω)对锯切力的影响机理,建立了最大锯切深度的计算模型。采用响应曲面法设计三因素三水平的金刚石框架锯锯切花岗岩试验,建立法向、水平锯切力关于主要加工参数的二阶预测模型,分析各因素对水平、法向锯切力的影响情况。通过ABAQUS有限元仿真软件对张紧后的锯条进行非线性屈曲分析,得到其临界屈曲载荷,进而得到在25个锯齿参与锯切条件下不发生临界屈曲的最优加工参数组合为进给速度v=62.94mm/h,飞轮转速ω=70r/min。     

高速铣削钛合金Ti-6Al-4V切削力仿真研究

切削力对工件的机械加工性和刀具磨损有重要的影响。基于有限元仿真技术,针对钛合金Ti-6Al-4V高速铣削力进行数值仿真,重点研究切削参数对铣削力的影响规律。结果表明:随着每齿进给量和径向切深的增加,切削力有不同程度的增加;随着轴向切深的增加,切削力呈正比增加趋势,但主轴转速对铣削力影响并不明显。分析结果为钛合金Ti-6Al-4V高速铣削加工工艺参数优化奠定了基础。     

切削用量对车削40CrNiMo切削力影响的仿真研究

利用有限元分析软件ABAQUS建立了车削40Cr Ni Mo的有限元模型,并在不同切削用量条件下对切削力进行仿真,得到了主切削力、进给力的变化规律,分析了引起切削力变化的主要原因。结果表明:切削分力中主切削力最大;切削深度对切削力尤其是主切削力的影响最大,进给量次之,切削速度的影响最弱。     

车削AISI420不锈钢切削力预测模型构建

为了进一步研究AISI420不锈钢的切削机制,在Third Wave Advant Edge中建立车削有限元模型,进行车削加工仿真模拟,并对实验数据进行回归分析,得到三向切削力的预测模型。结果表明:车削力预测模型拟合度较好,回归分析效果显著,有较高的置信度,可为AISI420不锈钢的切削研究提供理论参考。     

立铣加工动态切削力预测新方法及应用

通过切削力物理建模、仿真和应用研究来准确地预测切削力,是进行工艺优化的必要前提.动态切削力的预测对于研究切削机理和加工质量的控制都很重要.提出了一种新的螺旋立铣刀加工中动态切削力建模方法,通过微元法建立的切削力数学模型和斜角等厚度切削有限元模型两者结合,对高速铣削淬硬模具钢SKD11的动态切削力进行预测,并且对误差来源进行了分析.本建模方法通过建立单刃切削力数学模型,然后结合有限元分析得到单刃切削力曲线,经离散数据叠加后得到加工过程的动态铣削力曲线.此方法可避免传统建模中需要大量试验求取多个系数且预测精度差的特点.最后通过分析影响结果的主要因素及参数调节方法,保证了预测精度.     

基于斜角有限元仿真的齿轮铣削力预测研究

针对采用机械力学模型或铣削有限元仿真方法计算齿轮铣削力耗时且繁琐的难题,提出了一种基于斜角有限元仿真的铣削力预测方法。该方法将铣刀的切削刃离散成无限小的微元斜角切削过程,通过一系列斜角切削过程仿真,拟合得出了切削力系数与未变形切削厚度之间的关系;然后通过几何变换,将所求得切削力系数运用于铣削过程,得到了作用在齿轮刀具上的瞬时切削力。通过与实际铣削仿真得到的结果进行对比,结果表明,斜角切削有限元仿真方法可以应用到齿轮轮齿的铣削过程中,并验证了所提出方法的有效性,为齿轮制造过程中力的预测及后续齿轮加工表面完整性研究奠定了较好基础。     

横向超声振动对金刚石线锯切割硬脆材料锯切力及临界切削深度的影响

硬脆晶体材料,如SiC、Ge和Si等,由于其临界切削深度极小,常规加工方法很难实现塑性模式加工,研究横向超声振动金刚石线锯对硬脆材料锯切力和临界切削深度的影响有重要意义。在研究线锯受迫振动的基础上,分析金刚石线锯在横向超声波激励下柔性旋转点切割硬脆材料的条件;用特征函数对超声激励下金刚石线锯的振动切割状态进行表征;应用磨削理论建立了单颗金刚石磨粒切割硬脆材料的力学模型;推导出超声振动激励下金刚石线锯锯切硬脆材料临界切削深度的计算公式。以单晶SiC为对象,进行了超声振动线锯切割和普通线锯切割对比试验。结果表明相同条件下,超声振动线锯切割SiC的锯切力比普通线锯的锯切力减少22.4%~64.2%,临界切削深度增加1倍,晶片表面粗糙度有明显的改善。试验结果与理论分析具有良好的一致性。