【正文】 藝和切屑形成的有限元模擬對(duì)了解切削機(jī)理，提高切削質(zhì)量是很有幫助的。刀具材料特點(diǎn)和工藝要求來進(jìn)行合理選擇，以提高刀具耐用度和加工質(zhì)量。陶瓷刀具、立方氯化硼刀具．金剛石刀具等新型刀具材料的發(fā)展和應(yīng)用。如采用合適的熱址理工藝，采用電加工，加熱切削，振動(dòng)切削等特種加工方法，都是有效的途徑 。 切屑難于處理 加工硬化嚴(yán)重。 切削溫度高。還 有的材料導(dǎo)熱系數(shù)小或與刀具材料易未和、粘結(jié)，也會(huì)造成切削溫度高，使得刀具磨損嚴(yán)重。 關(guān)鍵字 難加工材料 有限元模擬 切削加工 有限元模擬技術(shù)切削加工畢業(yè)論文 II Abstract Today39。 有限元模擬技術(shù)切削加工畢業(yè)論文 I 有限元模擬技術(shù) 切削加工 畢業(yè)論文 摘 要 當(dāng)今社會(huì)，難加工材料應(yīng)用越來越廣泛，而由于難加工材料的特性，使得使用難加工材料會(huì)浪費(fèi)大量的人力物力。s society, they are difficult to process materials more and more widely, and as a result of the characteristics of hard materials, making use of difficulttomachine materials will be a waste of a large number of human and material resources. This paper analyzes the difficulties of processing characteristics of materials, process requirements. To study the materials difficult to chip formation in cutting process, tool and workpiece surface temperature distribution, cutting force, cutting by numerical simulation and analysis of the experimental process, the cutting speed, tool angle, cooling lubricants and other processing parameters on the difficult process of cutting material the impact of the proposed improvement measures. Keyword difficulty processing the finite element simulation of material cutting 有限元模擬技術(shù)切削加工畢業(yè)論文 III 目 錄 第一章 .緒論 1 1 1 2 論文的研究背景與意義 3 本論文研究的主要內(nèi)容 4 第二章 .切削加工中有限元模擬的關(guān)鍵技術(shù)研究 5 5 7 8 9 12 第三章 .難加工材料正交切削有限元模型建立 13 第四章 .難加工材料的正交切削有限元模擬結(jié)果分析 21 21 進(jìn)給量對(duì)切削過程的影響 23 24 有限元模擬技術(shù)切削加工畢業(yè)論文 IV 第五章 .結(jié)論與展望 27 有限元模擬技術(shù)切削加工畢業(yè)論文 1 錯(cuò)誤 !未找到引用源。刀具耐用度低。凡是切削加工硬化嚴(yán)重，強(qiáng)度高、塑性和韌性大，親和力大或?qū)嵯禂?shù)小的材料，由于切削力和切削功率大，生成熱量多，而散熱性能衛(wèi)差，故切削溫度商。由于材料塑性大，韌性高，使加工的硬化傾向極大，造成加工硬化嚴(yán)重。就切削加工而言，對(duì)其工藝要求主要有以下幾點(diǎn)： （ 1）選擇合適的刀具材料： 根據(jù)難加工金屬材料的性能，加工要求和加工方法，選擇合適的刀具材料。為解決難加工金屬材料的加工，提供了有利條件。一般的幾何參數(shù)選擇，可參考有關(guān)資料。這種數(shù)值模擬方法適合于分析彈塑性大變形問題，包括分析與溫度相關(guān)的材料性能參數(shù)和很大的應(yīng)變速率問題。由于大多數(shù)實(shí)際問題難以得到準(zhǔn)確解，而有限元不僅計(jì)算精度高，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。經(jīng)過短短數(shù)十年的努力，隨著計(jì) 有限元模擬技術(shù)切削加工畢業(yè)論文 3 算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和普及，有限元方法迅速從結(jié)構(gòu)工程強(qiáng)度分析計(jì)算擴(kuò)展到幾乎所有的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，成為一種豐富多彩、應(yīng)用廣泛并且實(shí)用高效的數(shù)值分析方法。 論文的研究背景與意義 金屬切削工藝是制造業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)，隨著電子、光學(xué)、微細(xì)產(chǎn)品的不斷發(fā)展，在生產(chǎn)率和加工精度方面對(duì)切削工藝提出了更高的要求。所以，為了揭示實(shí)際切削機(jī)理，對(duì)切削加工進(jìn)行三維模擬是很有必要的，目前的太多數(shù)研究斗都停留在二維模擬上， 隨著計(jì)算機(jī)硬件性能的提高， 切削工藝的三維模擬將是今后發(fā)展的主要方向。 相對(duì)于切屑的形成，對(duì)于成形工件加工質(zhì)量的研究較少，今后將會(huì)成為重點(diǎn)的研究方向。 切削加工中刀具的磨損和受力、加工中振顫引起的刀跳、工具形狀不合適引起的崩刀等現(xiàn)象的模擬也會(huì)成為今后切削加工技術(shù)模擬的一個(gè)方向。當(dāng)工件的尺寸、所用單元個(gè)數(shù)等條件相同時(shí)， 彈塑性有限元和剛塑性有限元的應(yīng)力、應(yīng)變分析結(jié)果幾乎相同。這種模擬過程是一 種典型的高梯度問題，在局部區(qū)域內(nèi)材料產(chǎn)生高溫、大變形， 需要有自適應(yīng)的網(wǎng)格重劃技術(shù)．在圖中可以看出，切屑的塑性變形是很大的， 隨著變形的加劇，材料初始網(wǎng)格會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的畸變，這種網(wǎng)格的畸變會(huì)對(duì)求解產(chǎn)生影響。隨著刀具的進(jìn)給，正在被加工的部分應(yīng)該實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格細(xì)劃，而沒有加工的部分和加工過的部分， 網(wǎng)格應(yīng)該粗劃， 這樣既 解決了局部變形的精確求解， 又節(jié)省了求解時(shí)間以及內(nèi)存的消耗。通過切屑形成過程的模擬，可以得到切削加工中的切削力的變化曲線 (圖 3)。因?yàn)榍邢骷庸ど婕暗搅伺c高溫、高應(yīng)變速率耦合的大變形和斷裂問題， 有限元分析也應(yīng)該建立在與溫度耦合的塑性變形理論基礎(chǔ)上。 為了耦合熱載荷和機(jī)械載荷的相互影響，可以利用 Prandtl— Reuss 流動(dòng)法則和 Von Mises 屈服準(zhǔn)則 [3]同時(shí)將材料考慮為具有各向同性的應(yīng)變硬化性質(zhì)，來導(dǎo)出熱彈塑性熱力耦合本構(gòu)方程，包括應(yīng)變、應(yīng)變速率、和溫度。 有限元模擬技術(shù)切削加工畢業(yè)論文 8 （ ） 由 于用于機(jī)械加工的材料在高溫狀態(tài)下經(jīng)常是對(duì)速度敏感的，所以需要考慮兩種因素，一個(gè)是材料的速度敏感性影響，另一個(gè)是金屬流動(dòng)和熱傳遞分析的耦合影響。也就是說，在前刀面上有兩個(gè)明顯的分區(qū)：滑動(dòng)區(qū)和粘著區(qū)?？梢杂孟率絹肀硎荆? 有限元模擬技術(shù)切削加工畢業(yè)論文 9 （ ） 上述的摩 擦模型在大部分有限元模擬切削工藝中得到應(yīng)用。由于產(chǎn)生的塑性變形，切削的硬度高于工件材料的兩倍．這個(gè)硬度變化可能引起