高速切削过程中锯齿形切屑有限元模拟研究现状

锯齿形切屑的产生是高速切削有别于常规切削的一个重要特征。随着高速切削的迅速发展和广泛应用,锯齿形切屑的有限元模拟研究已经成为高速切削研究的热点之一。与连续带状切屑的有限元模拟相比,锯齿形切屑的有限元模拟具有更大的难度。文章全面综述了高速切削过程中锯齿形切屑有限元模拟的研究现状,并指出了目前存在的问题和今后的发展方向。     

高速切削数值模拟技木浅析

依据大变形理论和虚功原理对高速切削过程进行分析，建立了基于拉格朗日描述的有限元控制方程并采用二维有限元模型进行模拟。有限元模型综合考虑了熟力耦合，材料本构关系。接触规律，分离准则厦切削过程中动态因素的影响。数值模拟重点考察了非稳态的切屑形成过程及切削过程中的应力、温度、切削力的分布情况，并对模拟结果进行分析和验证。指出所建立的有限元模型是合理的。     

碳纤维增强塑料切削加工刀具磨损研究

以碳纤维增强塑料为研究对象,运用理论结合实验的方法,分析了切削加工过程中不同切削参数对切削刀具磨损的影响。研究结果表明:切削速度对切削刀具磨损的影响小于切削深度和进给量;室温、高速、大进给量切削条件下,切削刀具磨损量较大,而在冷空气条件下,切削刀具磨损量明显降低;切削刀具磨损量理论计算值与实验值相对误差在10%以内;该研究为新型复合材料的切削加工及切削刀具寿命的延长提供了重要的依据。     

高速切削数值模拟技术浅析

依据大变形理论和虚功原理对高速切削过程进行分析,建立了基于拉格朗日描述的有限元控制方程并采用二维有限元模型进行模拟。有限元模型综合考虑了热力耦合,材料本构关系,接触规律,分离准则及切削过程中动态因素的影响。数值模拟重点考察了非稳态的切屑形成过程及切削过程中的应力、温度、切削力的分布情况,并对模拟结果进行分析和验证,指出所建立的有限元模型是合理的。     

基于铝合金高速切削其速度对硬质合金刀具磨损的影响

为了研究硬质合金刀具在不同转速下切削铝合金的摩擦磨损机理,采用不同的切削速度对ZL105合金进行切削,测量刀具磨损量,对切削刀具刃口采用扫描电子显微镜(SEM)分析其形貌。研究结果表明:不同转速下出现磨损增量低谷的时间有差异,高转速出现磨损增量低谷的时间更迟;转速在高转速时刀具的磨损增量较为平稳,其磨损机理主要是以冲击磨损为主;在低转速切削时主要是以高温黏着磨损为主。     

高速数控加工刀具路径的优化

在高速数控加工中,刀具路径是影响切削效率和加工质量的关键因素之一,刀具路径是否合理至关重要。阐述了高速数控加工刀具路径特性,并结合高速数控加工工艺,对高速数控加工刀具路径的优化技术进行了分析。     

高速切削刀具材料

介绍了刀具在高速切削中的地位、高速切削对刀具材料的要求以及现有高速切削刀具材料的种类,分析了在高速切削中刀具材料和工件材料的匹配,阐述了如何合理选择高速切削刀具材料。     

淬硬钢Crl2MoV高速铣削刀具磨损的试验研究

针对淬硬钢Crl2MoV进行了高速铣削研究，重点研究了铣削条件对刀具磨损的影响。结果表明：铣削方式、刀具螺旋角以及润滑方式对刀具磨损的影响是不同的；材料硬度HRCS0时，刀具螺旋角是刀具磨损的主要影响因素；材料硬度HRC60时，润滑方式是刀具磨损的主要影响因素；采用顺铣加工方式可以延缓刀具磨损。     

基于高速切削刀具与刀具系统的研究

根据高速切削高效率、高质量的加工目的,分析高速切削的特点,提出高速切削加工对刀具系统的要求,并提出刀具的选择要点,以及提高工艺系统刚性与安全性的要求,以提高切削效率和加工质量。     

淬硬钢Cr12MoV高速铣削刀具磨损的试验研究

针对淬硬钢Cr12MoV进行了高速铣削研究,重点研究了铣削条件对刀具磨损的影响。结果表明:铣削方式、刀具螺旋角以及润滑方式对刀具磨损的影响是不同的;材料硬度HRC50时,刀具螺旋角是刀具磨损的主要影响因素;材料硬度HRC60时,润滑方式是刀具磨损的主要影响因素;采用顺铣加工方式可以延缓刀具磨损。     

高速切削温度场有限元动态仿真

建立了高速切削温度场模型,利用有限元法对切削过程中刀具、工件和切屑的温度场进行动态仿真,形象地表示出刀具、工件和切屑的温度场变化和分布情况,得出最高温度随子步变化曲线和刀/屑接触面上前刀面的温度曲线及刀尖下垂直已加工表面的温度曲线,为研究切削过程提供了有益的参考。     

刀尖圆半径对718镍基合金热加工过程影响的有限元仿真

本文采用有限元模拟方法,研究了718镍基合金热车削过程中刀尖圆半径对切削力、切削温度以及切削区域应力的变化规律的影响。取刀尖半径的三个值(0.4、0.8和1.2 mm)。在室温和加热条件下,使用商用有限元软件Deform分析了不同刀尖圆半径下的切削力、切身抗力、切削区域应力以及温度分布情况。结果表面,无论是在室温还是在较高温度的加工条件下,随着刀尖圆半径的增大,切削力和切深抗力都增大,同时研究了切削温度、切屑厚度和切屑-刀具接触长度。为了验证仿真结果,进行了实验分析,并观察到它们之间的良好的一致性。     

数控机床上高速切削时的刀具选择分析

分析了数控机床高速切削刀具应具备的特征;介绍了几种高速切削刀具材料的性能及适用范围;最后阐述了高速切削刀具材料的合理选择方法。     

高速切削加工技术的应用

介绍高速切削的概念,阐述高速切削加工的特点,与传统切削加工在加工范围、加工精度、表面质量和生产效率等方面作比较,说明高速切削加工技术在航天、航空、汽车、模具和机床等行业中应用广泛,是一种高效、高质、高精度、低能耗的重要加工方法。     

基于AdvantEdge的钛合金Ti6Al4V的高速铣削有限元仿真

利用专用有限元分析软件AdvantEdge对航空钛合金Ti6Al4V的铣削加工过程进行了二维模拟仿真。采用单因素试验,获得了轴向铣削深度ap、铣削速度vc、每齿进给量fz、径向铣削深度ae对铣削力的影响规律,分析了不同铣削速度下的温度场分布及铣削速度对刀具前、后刀面切削温度的影响规律。研究结果表明,铣削钛合金Ti6Al4V时,建议在条件允许的情况下采用较高的铣削速度、较大的径向铣削深度、较小的轴向铣削深度和每齿进给量。在试验的铣削速度为60~120 m/min内并不存在Salomon所预言的"临界速度"。刀具的温度分布具有明显的梯度变化,最高温度位于前刀面主切削刃附近,距离刀尖0.01~0.02 mm的位置。     

刀具磨损对工件质量影响的仿真分析

采用有限元分析方法。建立二维金属切削仿真模型．利用网格自适应准则，以不同圆弧半径的铣刀，模拟典型零件二维切削过程中切屑的形成。已加工表面的切削力和残余应力分布状况。结果表明。刀刃钝圆半径越小，刀尖越锋利。但是磨损较快。切削力很快增加。刀刃钝圆半径增大，切削刃工作长度增加，机床负荷增加，易引起振动影响表面加工质量。残余应力分布在工件表面以下的0．15mm以内很薄的金属层，这对于厚度较小的薄壁件加工后的变形有很大的影响。仿真结果对于工程中的实际应用具有重要的意义。     

基于ANSYS的采煤机摇臂的有限元分析

由于采煤机工作条件恶劣,所以要求采煤机截割部摇臂壳体有足够的强度和刚度。利用三维软件Pro/E建立了采煤机截割部摇臂壳体的实体模型,导入有限元分析软件ANSYS后对其结构进行应力分析,获得了采煤机截割部摇臂的应力和变形状态,为采煤机截割部的进一步改进提供了依据。