高速铣削合金铸铁时锯齿状切屑形成的有限元模拟

为深入研究合金铸铁的高速切削机理,建立了高速切削的有限元模型,对高速铣削合金铸铁时的锯齿状切屑形成过程进行了仿真分析,获得了切削参数对锯齿状切屑形成的影响规律,为优化切削参数、提高刀具寿命和加工表面质量提供了参考依据。     

基于ABAQUS的高速切削切屑形成过程的有限元模拟

基于有限元分析软件ABAQUS的Johnson-Cook材料模型以及断裂准则模拟高速切削淬硬钢锯齿状切屑形态,并讨论刀具前角和锯齿状切屑形态对切削力的影响.研究表明仿真结果和试验结果是一致的,文中介绍的有限元模拟方法可以准确地模拟并预测高速切削淬硬钢时的切屑形成过程.     

45钢高速切削过程中切屑形成的数值模拟

为了研究45钢高速加工中切屑形成机理,建立了高速加工的正交切削有限元模型,研究了45钢高速切削有限元建模过程中的Johnson-Cooks材料模型,刀屑接触模型及切屑分离准则等关键技术.利用建立的有限元模型对45钢的高速切削过程中的切屑成形进行了数值模拟,并研究了不同切削速度对切屑锯齿化程度的影响规律,得到了不同切削速度下的切屑锯齿化程度.     

高速切削30CrNi3MoV淬硬钢切屑形成机理的试验研究

通过30CrNi3MoV淬硬钢的高速切削试验,观察和测量不同切削条件下切屑形态的演变过程、锯齿状切屑形成的临界切削条件、切削力.结果表明,切削速度和刀具前角是影响切屑形态和切削力的主要因素,随着切削速度的提高,在某一临界切削速度下,切屑形态由带状屑转变为锯齿状切屑,随着刀具前角由正前角逐渐变为负前角,临界切削速度明显减小,当锯齿状切屑形成时,切削力大幅度降低.使用金属切削过程中绝热剪切临界切削条件判据对锯齿状切屑形成临界切削速度预测的结果表明,锯齿状切屑形成的根本原因是主剪切区内发生周期性的绝热剪切断裂.     

基于最小能量法的高速切削锯齿状切屑变形分析

以高速切削典型变形特征为研究对象,建立了锯齿状切屑的几何模型。根据高速切削绝热剪切理论,通过对剪切面相对滑移失稳瞬间的切屑块受力平衡分析建立力学模型和运动学模型,获得切屑摩擦力和剪切力及剪切速度和切屑流动速度,并确定了切削能量方程。在考虑应变、应变率、切削温度和变形硬化因素条件下按最小能量原理求变形方程,结合变形曲线的分析和切削理论确定了高速切削变形方程及影响变形的因素。分析结果表明,切屑锯齿化是塑性变形超过临界失稳条件的结果。     

高速切削过程有限元分析的研究进展

大量的研究成果表明:有限元模拟作为研究高速切削机理的一种有效手段,已被广泛用于高速切削过程分析。综述高速切削中锯齿状切屑形成机理、切削过程中的物理量(切削力、切削温度,刀具磨损)及表面质量等方面的有限元分析的研究现状。展望高速切削有限元模拟分析的发展方向。     

高速切削钛合金Ti6Al4V切屑的形成及其数值模拟

应用Hopkinson压杆实验装置,确定了航空用钛合金Ti6Al4V高应变和高温条件下的应力一应变关系,结合Ti6Al4V合金准静态试验数据,建立了适合高速切削仿真的Johnson--Cook本构模型;通过有限元数值模拟,仿真了高速切削Ti6Al4V合金的锯齿状切屑形成过程,分析了整个锯齿状切屑形成过程的切削力、切削温度、等效塑性应变的变化,深入探讨了锯齿状切屑的形成机理;将模拟计算得到的切削力和切削温度与试验结果进行了比较,两者具有较好的一致性。     

高速切削钛合金Ti6A14V切屑的形成及其数值模拟

应用Hopkinson压杆实验装置,确定了航空用钛合金Ti6A14V高应变和高温条件下的应力-应变关系,结合Ti6A14V合金准静态试验数据,建立了适合高速切削仿真的Johnson-Cook本构模型;通过有限元数值模拟,仿真了高速切削Ti6A14V合金的锯齿状切屑形成过程,分析了整个锯齿状切屑形成过程的切削力、切削温度、等效塑性应变的变化,深入探讨了锯齿状切屑的形成机理;将模拟计算得到的切削力和切削温度与试验结果进行了比较,两者具有较好的一致性.     

难加工材料在高速切削时切屑变形试验研究

通过对0Cr18Ni9在高速切削条件下产生切屑变形的试验,研究高速切削难加工材料时切屑变形现象及规律.     

高速切削锯齿形切屑形成机理的研究现状与发展

概述高速切削锯齿形切屑的形成机理,总结高速切削切屑形态的分类,分析锯齿形切屑形成的两大理论:绝热剪切理论和周期性断裂理论,并对两种理论进行比较,认为绝热剪切理论适用于塑性材料或者是在切削过程中由于力热化学耦合作用而转化为塑性材料的脆性材料,周期性断裂理论适用于脆性材料,两种理论的主要区别在于在材料自由表面产生破坏之前剪...     

锯齿形切屑的计算机仿真

采用有限元方法仿真了不同切削速度下加工45钢的切屑形成过程。结果表明，较低切削速度下形成连续带状切屑，而高速切削时形成锯齿形切屑。通过对工件和切屑应力及温度分布的分析，探讨了锯齿形切屑的形成机理及影响因素。     

高速切削铝青铜锯齿形切屑破坏有限元分析

根据霍普金森压杆试验数据拟合得到Johnson-Cook本构模型中的参数,基于Abaqus/Explicit的J-C材料本构模型模拟高速正交切削QAl9-4,仿真分析了切削速度、切削厚度、刀具前角等切削参数对切屑锯齿化程度的影响。研究结果表明:切屑的锯齿化程度随切削速度的增加而增大,随着切削厚度的增大而增大,随着刀具前角的减小而增大。研究结果可为优化切削参数提供参考依据。     

基于滑—停—滑机理的锯齿形切屑高速成形分析

高速车削时被切削材料以极高的应变速率产生连续的塑性变形,产生大量的切削热,在出现集中剪切滑移的情况下,产生了连续型带状锯齿形切屑。根据高速外圆车削中碳淬硬钢切屑试样的SEM照片和金相显微组织照片分析了锯齿形切屑周期性形成的变形机理。被切削材料的变形过程由普通的剪切滑移变形和集中剪切滑移变形组成,切屑沿前刀面的流出可细分为“滑—停—(再)滑”三个阶段。切削速度和材料硬度是决定切屑变形的两个主要影响因素。只要能够使材料应变率增加、致使切削温度升高的因素改变达到某种临界状态都能促成锯齿形切屑的形成,锯齿形切屑的形态随着切削用量的改变而变化。     

高速切削钛合金Ti6Al4V切屑的形成及其数值模拟

应用Hopkinson压杆实验装置,确定了航空用钛合金Ti6Al4V高应变和高温条件下的应力-应变关系,结合Ti6Al4V合金准静态试验数据,建立了适合高速切削仿真的Johnson-Cook本构模型;通过有限元数值模拟,仿真了高速切削Ti6Al4V合金的锯齿状切屑形成过程,分析了整个锯齿状切屑形成过程的切削力、切削温度、等效塑性应变的变化,深入探讨了锯齿状切屑的形成机理;将模拟计算得到的切削力和切削温度与试验结果进行了比较,两者具有较好的一致性。
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锯齿形切屑成形机理分析与计算机模拟

基于ABAQUS分析了高速切削过程中锯齿形切屑的形成机理和影响切屑锯齿化程度的主要因素,选取不同切削速度和刀具前角进行切屑形成过程模拟和测试。结果表明,随着切削速度的增加以及刀具前角的减小,切屑的锯齿化程度随之增大。     

预应力切削钛合金的有限元分析

为揭示预应力切削对钛合金Ti6Al4V加工表面残余应力的调整机理,探讨切削时锯齿形切屑的形成过程,基于预应力切削原理建立了钛合金的预应力切削有限元模型,模拟了0、280 MPa和560 MPa这3种预应力下的锯齿形切屑形成过程以及已加工表面的残余应力分布。结果表明:采用预应力切削方法可以调整钛合金已加工表面的残余应力状态;预应力对锯齿形切屑的形成过程和切屑特征无明显影响;在材料弹性极限内施加越大的预应力,表面层残余压应力效果越显著,次表层最大残余压应力值越高,残余压应力层分布也越深。     

锯齿形切屑损伤和破坏的数值模拟研究

针对高速切削过程中锯齿形切屑的变形特点,利用ABAQUS软件,对淬硬45钢的正交切削试验进行有限元模拟,并与前期试验结果进行比较。结果表明:有限元模拟与试验结果基本一致。随着切削速度的增大,淬硬45钢的切屑形态由带状形变为锯齿形;切削速度增大,切削力反而减小;刀具前角越小,切削力波动越明显且切削力整体变大。     

高速切削锯齿形切屑表征的研究现状综述

研究高速切削形成的锯齿形切屑的表征有利于科学地阐释锯齿形切屑的形成机理.这种表征包括几何表征和物理表征.几何表征是从切屑的几何形状和形成机理上进行表征,几何形状可用切屑的锯齿化程度来表征,形成机理可分别用绝热剪切理论和周期性断裂理论来表征.物理表征包括锯齿形切屑的变形、显微硬度、微观组织结构的表征.切屑变形包括切屑单元...