汽轮机转子涂层刀具切削试验与仿真研究

为了解决新型转子材料难加工的问题,研究涂层对刀具切削性能的影响,并确定涂层刀具在切削过程中的最佳工艺参数.利用Deform-3D有限元软件进行26NiCrMoV145材料切削过程的数值分析,并在相同切削条件下,研究了未涂层刀具与经过不同镀层厚度处理的TiN-TiCN交替复合涂层刀具在切削过程中切削力与切削温度的变化情况...     

低压水射流辅助聚晶金刚石刀具车削硬质石材

提出了低压水射流辅助聚晶金刚石刀具切削硬质石材的加工方法。分析了低压水射流参数、加工工艺参数和刀具的弹性对切削过程、切削力和加工表面质量的影响，研究了水射流辅助聚晁金刚石刀具切削硬质石材的加工机理和加工工艺。     

高速切削AISI-4340合金钢的有限元数值模拟研究

为解决AISI-4340合金钢在切削过程中切削温度高、加工性差等问题,基于DEFORM-3D仿真软件,设计单因素仿真实验和四因素三水平正交仿真实验,运用极差分析法分析仿真结果,获得最优参数组合。仿真结果表明：增大切削速度v_c、切削深度d和进给量f,切削力和切削温度随之增大;不同切削参数和刀具结构参数对切削力的影响程度顺序为钝圆半径r>刀具前角γ>切削速度v_c>刀具后角α;对切削温度的影响程度顺序为切削速度v_c>钝圆半径r>刀具后角α>刀具前角γ;利用遗传算法对切削参数和刀具结构参数进行优化,以最小切削力和刀具切削温度为评估标准时,得出最优组合为切削速度v_c=300m/min,刀具前角γ=11°,刀具后角α=7°,钝圆半径r=0.15mm。     

基于有限元法的二维正交切削刀具应力分析

运用有限元方法对二维正交切削加工刀具内部应力进行模拟分析。基于刚塑性有限元方法建立了切削加工过程仿真模型,通过模拟获得了切削加工过程中刀具应力的分布和变化情况。通过对不同切削工艺参数条件下的切削过程进行模拟,分析了刀具几何参数以及切削用量对切削加工过程中刀具应力的影响,为正确选择刀具及切削参数提供了参考。     

车齿工艺切削温度预测与工艺参数优化

车齿工艺具有加工效率高、适用齿轮类型广等优点,近年来受到越来越多的关注。车齿加工切削温度预测与工艺参数优化对提高刀具寿命、改善加工质量、降低残余应力等具有重要意义。首先,根据车齿工艺运动学原理,构建了车齿刀具和齿轮工件的实体模型,基于Deform有限元仿真获得单刀齿切削过程的前刀面温度云图;其次,针对切削速度、进给量和刀具与工件轴交角等工艺参数对前刀面最高温度的影响,采用响应曲面法建立了多元参数作用下的切削温度预测模型;最后,提出了以切削温度约束下加工效率最高为目标的工艺参数优化方法,并结合3组工艺参数优化实例,对比了最优参数下切削温度的预测值和仿真结果之间的误差,验证了所提出预测优化模型的有效性。结果表明,单参数下,轴交角对切削温度影响最大;多元参数下,切削速度-轴交角对切削温度影响最大;并且,优化后的预测值与仿真结果误差在合理范围内。研究结果为提高车齿工艺加工质量与刀具寿命等提供了方法支撑。     

车齿工艺过程切屑几何数值仿真与分析

由于车齿工艺运动关系和刀具几何关系复杂,车齿刀具切削深度在切削过程中不断变化,且在切削刃不同点上的切削深度不均,导致被切材料几何呈现出非规则的特点,对切削力、切削热具有重要影响.首先基于车齿工艺原理和坐标变换方法建立其运动学模型,根据其运动学原理对车齿工艺切削过程进行仿真,运用数值计算方法计算切削过程中产生的切屑的法向厚度,最后分析切削参数进给量以及刀具设计前角和螺旋角对切屑厚度的影响.结果 表明:较小的进给量以及较大的刀具螺旋角使切屑厚度更均匀,更有利于刀具参与切削,并且该分析结果可以为切削参数选择以及刀具结构优化提供理论支撑.     

硬铝合金材料高速精密加工工艺

介绍了利用聚晶金刚石刀具高速切削加工硬铝合金材料时的刀具装夹方式、刀具刃磨的几何形状、切削参数的选择等加工工艺,分析了不同的工艺参数对加工质量的影响,确定了加工LY11时的优化工艺参数,对用金刚石刀具加工铝合金材料或其他有色金属材料具有指导意义.     

基于正交试验的喷丝板微孔刀具结构参数对切削性能的影响分析

采用金属切削有限元仿真软件DEFORM-3D建立了喷丝板微孔刀具切削的有限元模型,并基于正交试验表的设计方法,设计了4水平3因素的正交试验表。以刀具切削过程中的轴向力和扭矩作为刀具切削性能影响参数的评价指标,根据正交试验的极差分析结果,确定了喷丝板微孔刀具切削性能评价指标诸因素的影响程度排序。通过对刀具不同结构参数的分析,得到了各结构参数对刀具切削性能影响的变化规律,可为进一步的喷丝板微孔刀具的优化设计提供参考。     

工艺参数对外翅片管成形过程影响的研究

采用无屑滚压—犁切复合成形工艺加工三维外翅片管。对翅片的成形过程和加工的特点进行了研究,并建立了翅片尺寸的预测模型;通过切削实验,获得了进给量、主偏角、切削深度等工艺参数对翅片高度和间距的影响规律。经理论预测和实验研究,对切削用量参数和刀具几何参数的合理选择进行了分析。     

基于DEFORM-3D的高速车削加工仿真

DEFORM-3D是应用有限元方法(FEM)分析三维复杂加工过程的模拟工具,它不仅鲁棒性好,而且易于使用.借助于该模拟分析环境,能够对切削过程中刀具几何参数、切削条件以及加工过程中的其他因素产生的影响进行研究.应用DEFORM自带的切削仿真模型,模拟高速车削加工中工件及刀具的温度分布、切屑流动、应力、应变和切削力等.模拟结果对减少产品试验、降低开发成本、缩短开发新产品及新工艺的时间等方面都具有重大意义.DEFORM-3D对于研究刀具几何模型、切屑形成以及切削参数控制的刀具制造者和使用者来说,是一个较理想的工具.     

金属正交切削加工过程的有限元分析

运用大型通用有限元程序对金属正交切削加工过程进行非线性弹塑性有限元模拟分析，得到不同刀具前角在加工过程中对切屑形状、应力分布、应变分布、残余应力及残余变形的影响，得出刀具前角值与剪切角的关系。计算验证了一些实验结果，结论可供工程应用参考。     

金属切削过程中晶体塑性变形的有限元分析

基于金属材料塑性变形理论,利用有限元分析软件,建立了金属切削过程中的晶体变形模型,对二维正交金属切削过程中的晶体塑性变形进行了数值模拟。将仿真结果与实验数据进行了对比,验证了相关理论和模型的有效性。     

可转位车刀切削过程三维有限元集成仿真

利用三维有限元方法对金属的切削加工过程进行了模拟仿真。按照实际加工条件建立了切削模拟模型,模拟中按照国家标准建立的硬质合金可转位刀片的三维模型不仅考虑了真实的刀片几何形状,而且考虑了刀片安装时的角度参数。利用成熟的商业软件DEFORM3D对金属切削过程中切屑的流动状态及过程中的温度场和应力场进行了有限元模拟并对模拟结果进行了分析。     

Practical applications of the “energy–triaxiality” state relationship in metal cutting

Most of the energy spent on metal cutting is due to the unavoidable plastic deformation of the layer being removed during its transformation into the chip. Based on the new principle of metal cutting being a purposeful fracture process, the dominant parameter that controls this process in orthogonal metal cutting (OMC) is the triaxiality state. Therefore, the chip triaxiality state in the deformation zone can be correlated to the energy of the unwanted plastic deformation for a particular cutting configuration. This article investigates this type of correlation by changing the cutting tool geometry. A series of finite element (FE) simulations were performed for various tool rake angles shows a strong relationship between the stress triaxiality state parameter in the deformation zone and the required cutting force components.     

切屑形成的基本理论与屑形控制

论述了金属切削过程中切屑变形与卷曲的基本原理 ,分析了塑性金属与脆性金属切屑的不同形成机理 ,提出了控制切屑形状的基本原则     

金属切削中工件表层加工硬化模拟

根据金属塑性理论 ,分析了金属切削变形区内的弹塑性应力场 ,拟定了金属在低速正交切削时工件表面产生加工硬化深度的预报准则 ;利用有限元软件ANSYS模拟出了金属切削的动态过程 ,同时获得已加工表面的加工硬化变形图及其数值解。     

切削过程三维温度及热应力分析

建立了切削过程三维温度及热应力模型,整体模拟了金属的切削过程,得到不同切削速度下的切削力,工件变形区的应变、应力分布以及切削温度的分布,并对切削速度以及刀具前角对切削温度分布的影响进行分析.结果表明,提高切削速度对于减小主切削力,降低切削温度是有利的.三维仿真能更加真实地揭示刀具和工件的切削状态.     

NUMERICAL SIMULATION FOR LASER BENDING OF SHEET METAL

０ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＬａｓｅｒｂｅｎｄｉｎｇｏｆｓｈｅｅｔｍｅｔａｌｉｓａｎｅｗｆｌｅｘｉｂｌｅｆｏｒｍｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ｗｈｉｃｈｄｅｐｅｎｄｓｏｎｏｎｌｙｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍｈｅａｔｉｎｇｂｕｔｎｏｔ...     

有限元逆算法与板料成形工艺的评价

依据理想形变理论，研究开发了冲压成形过程模拟的有限元逆算法，根据变形体的整体塑性功取相对极值的条件，导出了塑算法有限元方程。提出了求逆算法初始解以及求解与给定形状的毛坯相对应的冲压件形状的迭代计算方法。采用有限元塑算法预测了与冲压件形状相对应的冲压件毛坯的展开形状，根据给定的板坯形状计算了冲压件最终构形及应变分布。分析计算实例表明，逆算法可用于对板料成形工艺方案进行快速评价，对冲压工艺参数进行优化。     

剪切角理论研究有限元新方法探索

剪切角的大小对切削中金属变形、切削力及切削温度有直接影响，是研究金属切削过程的一个很重要的参数。借助于有限元软件ANSYS，成功地模拟出了金属切削的动态过程，并在此基础上对切削变形进行了研究，通过测量模拟计算出的剪切面与切削速度之间的夹角，即可得出用有限元方法计算出的剪切角。通过变换不同的刀具前角进行了一系列的仿真计算和快速落刀实验。计算结果和实验数据的比较证实了该方法的可行性。