基于ABAQUS的小孔钻削加工仿真

研究了小孔径深孔钻削加工过程中切削参数对零件变形及残余应力的影响,旨在获得不同切削参数下切削力和残余应力的变化规律。对钻削加工工艺分析的基础上,利用 ABAQUS有限元仿真软件,选择合适的材料模型和失效准则,设定多组切削参数,建立零件的三维钻削模型进行仿真。结果表明,根据仿真结果可优选合适的切削参数,并预测切削力,这为钻削的实际生产提供更直接的理论依据。     

AM60镁合金超精密车削残余应力的有限元分析

为改善AM60镁合金精密零件加工工艺方法,对镁合金精密零件的超精密加工进行微米级仿真研究。采用解析和有限元仿真法,利用Advant Edge软件进行车削加工模拟,得到刀具参数和切削参数对已加工表面残余应力的影响规律,并建立加工材料残余应力经验模型。结果表明:切削力对残余应力的产生起主导作用,随着切削参数的改变,切削温度变化不明显,对残余应力的影响较小。仿真结果满足制造精度要求,为提高镁合金精密工件的质量和性能打下了理论基础。     

基于模糊评判的机床类型选择及切削参数优化（英文）

对影响机床选择的各个因素进行了分析,利用模糊数学理论,根据零件几何特征、机床装夹尺寸、加工范围、加工精度、加工表面粗糙度等因素建立了机床优化选择的理论模型,并利用模糊综合评判法确定了机床选择的隶属度及最大综合评判指标,在创成式CAPP系统中实现了机床的合理自动选择。建立了ABAQUS有限元模型,对机床的钻削过程进行仿真,分别得到了理论上和经验上的切削参数与切削力、切削参数与加工表面残余应力的关系曲线图,从而找到了最优的切削参数。     

基于模糊评判的机床类型选择及切削参数优化

对影响机床选择的各个因素进行了分析,利用模糊数学理论,根据零件几何特征、机床装夹尺寸、加工范围、加工精度、加工表面粗糙度等因素建立了机床优化选择的理论模型,并利用模糊综合评判法确定了机床选择的隶属度及最大综合评判指标,在创成式CAPP系统中实现了机床的合理自动选择.建立了ABAQUS有限元模型,对机床的钻削过程进行仿真,分别得到了理论上和经验上的切削参数与切削力、切削参数与加工表面残余应力的关系曲线图,从而找到了最优的切削参数.     

凹槽微织构刀具皮质骨切削仿真研究

在骨钻削过程中,钻削力过大会对骨组织造成损伤,研究表明,微织构能够有效改善刀具的切削性能。将钻削简化为二维切削,研究凹槽微织构刀具对切削力的影响。基于切削理论建立了凹槽微织构刀具的切削力模型,利用ABAQUS软件进行皮质骨二维切削仿真。设计单因素试验确定微织构参数(宽度、间距和刃边距)对切削力的影响,对比分析微织构刀具和无微织构刀具的仿真结果。结果表明:微织构刀具能够有效减小切削力;微织构参数对切削力有不同影响。     

钻削加工的三维建模及可视化

基于金属切削加工的有限元仿真和可视化技术,结合奥氏体不锈钢的钻削试验,对钻削加工过程进行了三维建模,对钻削条件、刀具参数与切削力、切削温度的关系进行了有限元仿真分析,并将仿真预测结果与钻削试验的实测结果进行了比较。     

振动钻削中轴向平均切削力的理论研究

振动钻削特殊的切削机理能显著降低钻削过程中的切削力。通过分析振动钻削过程中的钻头运动,推导了钻头在切削过程中所受轴向平均切削力的理论计算公式,并据此对振动钻削过程中切削参数和振动参数对轴向平均切削力的影响进行了定性分析。     

基于AdvantEdge FEM超声轴向振动微孔钻削仿真研究

在金属切削基本理论基础上,建立了超声振动钻削数学模型,基于有限元软件Third Wave Systems AdvantEdge FEM对超声轴向振动钻削过程进行有限元仿真,用Tecplot软件绘制了钻头和工件的应力曲线图和温度曲线图,主要分析了刀具和工件切削力和切削温度的变化规律。仿真结果表明在钻入一定深度后,轴向切削力在某个值上下振荡呈周期性变化,这一特性使超声轴向振动钻削从根本上改变了钻削机理,使其与传统钻削相比具有巨大的优势。研究结果对轴向振动钻削机理的研究具有一定参考意义。     

新型复合可换钻头结构参数优化

运用AdvantEdge FEM有限元分析软件对不同结构参数组合的复合可换钻头进行钻削仿真,得到不同结构参数组合钻头的切削力、扭矩和Mises应力。通过极差分析得出各个参数对钻削性能的影响,并综合分析得到复合可换钻头的切削部分优化参数为A=7.81mm,B=1.66mm。     

麻花钻钻削钼圆材料过程有限元分析

通过对标准麻花钻数学模型的研究,用Deform 3D建立了麻花钻钻削钼材料的有限元模型,并对钻削过程的应力应变、钻削温度和钻削轴向力的情况做了仿真研究。结果表明切削温度和轴向力都随麻花钻的转速及进给量的增加而增大,而选择合适的转速和进给量能使得材料的应变变小,切削形状良好。为钼材料的钻孔加工,工艺参数的选择提供了相关的理论依据。     

柴油机喷油嘴喷孔钻削有限元仿真研究

喷油嘴是柴油机高压共轨系统中的重要组成部分,喷油嘴喷孔的加工质量对于柴油机的性能有着很大的影响。针对钻削加工中无法实时观测钻头及钻屑状态的问题,采用通过Third Wave公司的金属切削专业有限元分析软件AdvantEdge仿真模拟了钻头的钻削过程,通过仿真钻削试验的轴向力和切屑来验证模型的有效性,进行多变量正交切削试验,分析喷油嘴钻削加工工艺参数对切削力的影响,并验证了优化设计得到的喷油嘴钻削加工工艺参数为最优组合。     

发动机箱体关键工序切削仿真及参数优化

材料不同的特性会导致加工过程中2个零件的切削力、切削温度以及切削变形不同,从而影响同轴度,因此,选择合理的切削参数是关键。针对某型号发动机,为了优化其切削参数,结合镗瓦孔工序加工要求和工艺特点,建立了镗瓦孔工序的切削力模型和切削温度的经验公式。以弹塑性有限元理论为基础,建立了基于镗瓦孔工序中2种材料的三维镗削模型,应用Deform-3D有限元软件,完成了2种材料镗削过程的切削仿真,获得了材料的应力应变分布、切削力切削变形曲线和工件温度场分布及变化曲线,通过对比分析,得到了合理的切削参数。提出了镗瓦孔工序中切削参数的优化方案,仿真结果证明了该方案的正确性。     

TC4钛合金微孔加工钻削力的仿真与试验研究

通过对TC4钛板上钻削?0.1mm微孔的研究,建立了一种能够精确预测钻头所受钻削力的切削力模型。利用解析法分别将主切削刃和横刃离散成一系列斜角切削单元和直角切削单元;应用Deform软件,并充分考虑微细加工中特有的尺寸效应,模拟出每个单元所受的力;建立切削单元的局部坐标系与整个钻头的整体坐标系,将每个切削单元所受的力转化为整个钻头所受的力,进而求出整个钻头的轴向力与扭矩。通过多组工艺参数的仿真与实验,表明该切削力模型能够比较精确地测出微钻削过程中的钻削力。     

基于AdvantEdge的钻尖结构对TC4钻削性能影响研究

钛合金作为一种典型的难加工材料,其弹性模量小、导热性差、比强度高,钻削时刀具极易磨损.针对该材料本文选取了四种不同钻尖结构的整体硬质合金麻花钻,基于AdvantEdge建立了有限元模型,分析了不同钻尖结构对切削力、切削温度及应力分布的影响,通过TC4钛合金钻削实验对比分析切削力、刀具磨损和钻头寿命,并验证仿真模型的可靠...     

基于DEFORM的数控钻削仿真研究

基于DEFORM建立了钻削加工仿真模型,通过对单元类型的选择、网格划分与重划分等优化了模型.设定合理的边界条件,针对不同主轴转速、不同进给步数对切削力和切削热进行了仿真,仿真结果表明所构建的模型正确,仿真参数设置合理,为进一步提高刀具性能以及优化切削参数优化奠定了基础.     

纵扭超声铣削残余应力三维有限元仿真与试验

针对钛合金等航空难加工材料,提出采用纵扭复合超声振动辅助铣削的加工方法以实现压应力抗疲劳制造。根据侧铣-顺铣加工特性,基于热力耦合作用建立了钛合金铣削等效三维有限元仿真模型,有效提高了计算效率,实现了刀具作为载体的纵扭超声振动仿真。根据铣削残余应力的形成机理,通过机械应力和热应力的加载-释放,完成了加工残余应力的仿真。利用所建立的有限元模型,从切削力、切削温度以及加工残余应力角度出发,对比分析了传统铣削和纵扭超声铣削的差异性,得出纵扭超声振动能够有效降低切削力和切削温度,增大表面压应力值和压应力层深度。通过试验对纵扭超声铣削等效模型进行了验证,结果表明所建立的三维有限元模型能够以较高的精度对切削力、切削温度和加工残余应力进行预测;进一步通过数值模拟研究了刀具几何参数以及超声表征参数对加工残余应力的影响规律,为实现钛合金的压应力制造奠定了基础。     

CFRP/Al叠层结构钻铰锪一体制孔切削力建模与预测技术

针对钻铰锪复合刀具一体制孔过程,构建瞬时切削力模型,为制孔切削力优化、抑制CFRP/Al叠层结构的制孔缺陷提供理论依据。将CFRP/Al叠层结构钻铰锪一体制孔过程拆分为钻削、铰削、锪窝,基于CFRP与Al的细观斜角切削模型,分别建立钻削、铰削、锪窝过程的动态切削力(轴向力与扭矩)模型。根据切削特点及所处切削状态对制孔过程进行阶段划分,利用钻削、铰削以及锪窝的切削力模型,计算出相应阶段的切削力。根据工作前角数学模型,分别建立钻削、铰削、锪窝过程的前角均值、剪切角均值和摩擦角均值的数学模型,并且给出纤维方向角关于时间的变化模型。基于接触力学理论建立横刃的切削力模型,最终形成CFRP/Al叠层结构钻铰锪一体制孔刀具的瞬时切削力的模型。最后,搭建制孔试验平台,进行钻铰锪一体制孔试验,验证瞬时切削力模型的正确性与可靠性。     

基于最小切削力波动位置的数控铣削参数优化

针对铣削加工中由于切削力波动造成刀具磨损加快、表面质量不佳的问题,提出基于最小切削力波动位置对数控铣削参数进行优化的方法。通过切削运动学仿真,分析不同切削深度下切削截面传递频率的变化过程。基于切削刃螺旋线投影视图模型,根据刀具几何特征参数,计算最小切削力波动位置,用于指导切削深度、切削宽度的匹配,优化数控铣削参数。基于最小切削力波动位置对数控铣削参数进行优化,可以减小切削力波动,提高表面加工质量。     

基于Deform3D加工中心钻削加工仿真研究

针对加工中心高速钻削,通过有限元分析软件Deform3D对高速钻削加工进行仿真研究。分析钻削过程中切削力大小、切削温度的分布情况,该仿真结果对钻削工艺效果的预测和优化具有现实的指导意义。     

基于Deform-3D准干式深孔BTA刀具钻削的仿真研究

采用Deform-3D有限元分析软件对准干式单刃内排屑BTA钻削做了仿真研究。应用Deform-3D软件设置模拟参数为干式钻削,在不同的切削用量情况下对切削力的大小、刀具磨损以及切削温度场进行了仿真分析,讨论了断屑判据以及分屑的形成过程,为准干式深孔加工的切削参数和刀具参数的进一步优化提供了依据。