【正文】 工件材料選擇中碳鋼。因此，保證仿真過程中材料經(jīng)過較大流動(dòng)后分析仍然可以繼續(xù)，獲得的結(jié)果仍然具有足夠的精度是非常重要的。該值設(shè)置完成在網(wǎng)格單元數(shù)量中可以看到網(wǎng)格的大概數(shù)目，但無法在那里修改，只能通過修改最大或最小單元尺寸來修改網(wǎng)格數(shù)目。 2. General PostrocPolt ResultsConter PoltNodal Solu，選取“ Stressvon Mises stress,查看應(yīng)力圖 ,應(yīng)變圖，振型圖。 Types 對(duì)話框?qū)⒊霈F(xiàn)。 加載約束，選擇“ ALL DOF”點(diǎn)擊 OK ，如圖 所示。 Types 對(duì)話框?qū)⒊霈F(xiàn)。 結(jié)構(gòu)非線性分析 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 28 頁 共 66 頁 結(jié)構(gòu)非線性導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或部件的響應(yīng)隨外載荷不成比例變化。 自底向上進(jìn)行實(shí)體建模時(shí)，用戶從最低級(jí)的圖元向上構(gòu) 造模型，即：用戶首先定義關(guān)鍵點(diǎn)，然后依次是相關(guān)的線、面、體。 單元分析 建立各個(gè)單元的結(jié)點(diǎn)位移和結(jié)點(diǎn)力之問的關(guān)系式。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 20 頁 共 66 頁 圖 單一螺旋槽的創(chuàng)建 選擇可變掃描特征，單擊編輯 陣列，選擇中心軸為旋轉(zhuǎn)軸，陣列個(gè)數(shù)為 2 ，角度為 180，單擊確定，結(jié)果如圖 所示。進(jìn)過 10 余年的發(fā)展， Pro/ENGINEER 已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。 ~55176。 圖 前角 麻花鉆的前角 是正交平面內(nèi)前刀面與基面間的夾角。隨著麻花鉆的刃磨變短，導(dǎo)向部分也是切削部分的準(zhǔn)備部分。由于傳統(tǒng)的研究方法難以定量分析切削機(jī)理，一旦面對(duì)高速、超精密切削加工等工藝， 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 4 頁 共 66 頁 實(shí)驗(yàn)的方法便很難獲得所需的相關(guān)參數(shù)，反而虛擬制造技術(shù)能夠縮短開發(fā)周期、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，從而提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 幾十年來的深入研究，人們對(duì)于計(jì)算機(jī)模擬已經(jīng)有了比較全面的了解，建模方法已經(jīng)從最初的簡(jiǎn)單剪切平面法發(fā)展到更加復(fù)雜的有限元方法，而有限元方法是最新趨勢(shì)的代表。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。盡我所知 ，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，一些學(xué)者將其引入到切削加工領(lǐng)域，從而形成了仿真技術(shù)，使得利用有限元仿真方法來研究切削加工過程以及各種參數(shù)之間的關(guān)系成為可能。采用增量步移動(dòng)刀具的方 法，結(jié)合有限元分析軟件 MARC 的網(wǎng)格重劃分功能，模擬了刀具從初始切入到切削溫度達(dá)到穩(wěn)態(tài)的切削加工過程，獲得了不同切削深度和切削速度下的切屑形態(tài)、溫度、應(yīng)力、應(yīng)變和應(yīng)變速率的分布。與有限元相比具有單元個(gè)數(shù)少，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 7 頁 共 66 頁 圖 麻花鉆的角度 鉆頭實(shí)際上相當(dāng)于正反安裝的兩把內(nèi)孔車刀的組合刀具，只是這兩把內(nèi)孔車刀的主切削刃高于工件中心（因?yàn)橛秀@心而形成橫刃的緣故，鉆心半徑為 ） 端面刃傾角 為方便起見，鉆頭的刃傾角通常在端平面內(nèi)表示。 ~10176。 圖 面 鉆削力的計(jì)算 在鉆頭的每個(gè)切削刃上都作用著三個(gè)力，如圖 所示。 在工具欄單擊拉伸按鈕，彈出拉伸操控面板，在操控面板內(nèi)單擊放置按鈕，然后但單擊定義，彈出草繪對(duì)話框。當(dāng)連續(xù)體受到外力作用發(fā)生變形時(shí)，組成它的各個(gè)單元也將發(fā)生變形，因而各個(gè)結(jié)點(diǎn)要產(chǎn)生不同程度的位移，這種位移稱為結(jié)點(diǎn)位移。 實(shí)體建模 ANSYS 程序提供了兩種實(shí)體建模方法：自頂向下與自底向上。在該階段用戶可以定義分析類型、分析選項(xiàng)、載荷 數(shù)據(jù)和載荷步項(xiàng)，然后開始有限元求解。 流體動(dòng)力學(xué)分析 ANSYS 流體單元能進(jìn)行流體動(dòng)力學(xué)分析，分析類型可以為瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)。 “ Linear Isotropic Properties for material Number 1”對(duì)話框。 模態(tài)分析 模態(tài)分析 :模態(tài)分析的定義和模態(tài)分析介紹 ； 應(yīng)的 ； （如時(shí)間步長） 況，所以在準(zhǔn)備進(jìn)行其它動(dòng)力分析之前首先要進(jìn)行模態(tài)分析。 PRXY 為 。 ④ AMG:這種格式 DEFORM 存儲(chǔ)己經(jīng)導(dǎo)入的幾何實(shí)體。剛性接 觸體上只具有常溫，起主動(dòng)傳遞剛體位移或合力作用。用戶利用這些提取各種體成形分析結(jié)果工具，足以獲得設(shè)計(jì)產(chǎn)品加工工藝所關(guān)注的全部信息。 感謝學(xué)院老師們一直以來給予我的諄諄教誨，特別感謝候紅玲老師在我畢業(yè)論文上的細(xì)致指導(dǎo)和辛勤付出，在我困惑的時(shí)候?yàn)槲夷托牡亟獯穑灰哺兄x其他支持和幫助 過我的人。顯示結(jié)果能夠借助于色調(diào)，光照和渲染產(chǎn)生出具有逼真效果的圖形。工件在變形過程中的溫度，變形量是待求量，工件通常被定義成為可變形接觸體。 ② UNV:是由 SDRC 公司 (現(xiàn)合并到 EDS 公司 )開發(fā)的軟件 IDEAS 制作的三維實(shí)體造型及有限元網(wǎng)格 文件格式 ， DEFOEM 接受其劃分的網(wǎng)格。 “ Linear Isotropic Properties for material Number 1”對(duì)話框。 關(guān)掉 ANSYS 時(shí)，會(huì)彈出一對(duì)話框，選擇“ Save Everything” OK。 2. 單擊以指定材料號(hào)為 1 。 電磁場(chǎng)分析 主要用于電磁場(chǎng)問題的分析，如電感、電容、磁通量密度、渦流、電場(chǎng)分布、磁力線分布、力、運(yùn)動(dòng)效應(yīng)、電路和能量損失等。 求解模塊 SOLUTION 前處理階段完成建模以后，用戶可以在求解階段獲得分析結(jié)果。 前處理模塊 PREP7 雙擊實(shí)用菜單中的“ Preprocessor” ，進(jìn)入 ANSYS 的前處理模塊。 圖 橫刃的創(chuàng)建 對(duì)橫刃進(jìn)行修改 ，螺旋槽收尾，完成結(jié)果如圖 所示。在其中選擇零件和實(shí)體單選按鈕，在名稱文本框中輸入 zuantou，單擊確定按鈕，進(jìn)入特征創(chuàng)建環(huán)境。 切削平面：切削刃上任一點(diǎn)的切削平面是包含該點(diǎn)切削速度方向，而又切于該點(diǎn)加工表面的平面（圖 所示為鉆頭外緣刀尖 A 點(diǎn)的基面和切削平面）。在鉆削過程中，實(shí)際起作用的是這個(gè)后角，同時(shí)測(cè)量也方便。 如圖。自從 1969 年以來，某些學(xué)者在流體力學(xué)中應(yīng)用加權(quán)余數(shù)法中的咖遼金法或最小二乘法同樣獲得了有限元方程，因而有限元法可應(yīng)用于以任何微分方程所描述的而各類物理場(chǎng)中，而不再要求這類物理場(chǎng)和泛函的極值有聯(lián)系。 2020 年合肥工業(yè)大學(xué)的謝峰和劉正士有限元法及彈塑性變形理論對(duì)二維金屬切削 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 3 頁 共 66 頁 的變形過程進(jìn)行有限元分析，指出了金屬由彈性變形到塑性變形時(shí)單元?jiǎng)偠染仃囎兓囊?guī)律。但研究切削過程也是一個(gè)非常復(fù)雜的課題，它不但涉及到多個(gè)學(xué)科的理論知識(shí)；切削的質(zhì)量又受到刀具幾何參數(shù)、工件材料、溫度分布、應(yīng)力和刀具磨損等影響；在切削加工中，切削表面的殘余應(yīng)力和殘余應(yīng)變又能嚴(yán)重影響了工件的精度和疲勞壽命。 利用 deform 軟件對(duì)麻花鉆的工作過程進(jìn)行模擬 仿真。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。這個(gè)方法可能比 其他方法更細(xì)致地揭示金屬切削過程。對(duì)刀具幾何結(jié)構(gòu) (前角，后角等 )進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而可以采取措施減小切削力，提高金屬切除效率并改善加工表面質(zhì)量，優(yōu)化加工工藝等。 刀柄：用于裝夾鉆頭和傳遞動(dòng)力。前角的值從外緣到鉆 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 8 頁 共 66 頁 心附近大約由 +30176。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 9 頁 共 66 頁 基面和切削平面 在分析麻花鉆的幾何角度時(shí)，首先必須弄清楚鉆頭的基面和切削平面。 PTC 的 系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的多項(xiàng)功能，還包括對(duì)大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等功能。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 21 頁 共 66 頁 圖 橫刃曲線段選 取 單擊平面按鈕，已 top 面為基準(zhǔn)，穿件 dtm1 基準(zhǔn)面，如圖 所示，便宜距離為. 圖 面的創(chuàng)建 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 22 頁 共 66 頁 單擊草繪按鈕，已 DTM1 面為草繪平面，選擇呢草繪命令，參照選擇兩個(gè)端點(diǎn)，繪制圓弧。 ANSYS 軟件介紹 ANSYS 軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng)分析于一體的大型通用有限元分 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 26 頁 共 66 頁 析軟件。包括四種網(wǎng)格劃分方法：延伸劃分、映像劃分、自由劃分和自適應(yīng)劃分。 動(dòng)力學(xué)分析 ANSYS 程序可以分析大型三維柔體運(yùn)動(dòng)。 “ Solid”。如圖 . 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 第 32 頁 共 66 頁 圖 橫刃上點(diǎn)的拾取 Y，方向 ,施加 3612N 的力。 “ Solid”，在右邊的滾動(dòng)框中單擊“ 10node 45 ” 單擊 ok。通過在計(jì)算機(jī)上模擬整個(gè)加工過程，幫助工程師和設(shè)計(jì)人員： 設(shè)計(jì)工具和產(chǎn)品工藝流程，減少昂貴的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成本。 DEFORM 材料庫可以提供各個(gè)溫度下材料的特性。對(duì) 3D分析，按增量加載頻率或兩組網(wǎng)格重劃其間累積的最大應(yīng)變?cè)隽縼硪龑?dǎo)程序自動(dòng)的網(wǎng)格重劃。 鉆削過程的模擬，鉆削過程中 X,Y,Z，方向的受力變化，溫度變化的模擬等以動(dòng)畫形式附在說明書。 鉆削過程仿真 從該軟件的道具庫中選擇半徑為 5mm 的標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，刀具材料選擇高速鋼。 （ 6）網(wǎng)格自動(dòng)重新劃分 模擬分析過程中，單元附著在材料上，材料在流動(dòng)過程中極易使相應(yīng)的單元形狀產(chǎn)生過度變形導(dǎo)致畸形。用戶可以通過拖動(dòng)滑塊修改網(wǎng)格單元數(shù)，也可以直接輸入指定數(shù)值，該數(shù)值和系統(tǒng)計(jì)算 時(shí)間有著密切的關(guān)系，該數(shù)值越大，所需要的計(jì)算量越大，計(jì)算時(shí)間越長。 進(jìn)行模態(tài)分析設(shè)置 1. SolutionAnaiysis TypeNew Ansysis；選擇靜態(tài)分析 ok 2. SolutionAnaiysis TypeAnalysis Options，參數(shù)設(shè)置如下： 點(diǎn)擊 OK，又彈出一對(duì)話框：第二行輸入 10000，點(diǎn)擊 OK SolutionDefinesLodesApplyStructurasDisPlansmentareas 點(diǎn)擊 OK。 4. filechange Directory “ MT ” 。 劃分網(wǎng)格 如圖 圖 網(wǎng)格屬性定義 1. PreprocessorMeshingMeshTool,彈出一對(duì)話框，下圖設(shè)置參數(shù)： 點(diǎn)擊“ Mesh” 又彈出一選擇對(duì)話框。這種分析類型可用于換熱器、振蕩器、諧振器、麥克風(fēng)等部件及其它電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能分析。與靜力分析不同，動(dòng)力分析要考慮隨時(shí)間變化的力載荷以及它對(duì)阻尼和慣性的影響。在創(chuàng)建復(fù)雜實(shí)體模型時(shí)，對(duì)線、面、體、基元的布爾操作能減少相當(dāng)可觀的建模工作量。常見的單元有：桿單元，梁?jiǎn)卧?，三角形單元，矩形單元，四邊形單元，曲邊四邊形單元，四面體單元，六面體單元以及曲面六面體單元等等。如