【正文】 分技術(shù)。對(duì)于大多數(shù)情況，主要問(wèn)題是利用平面單元以很少的計(jì)算時(shí)間即可獲得很高精度的結(jié)果。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。 3) 結(jié)構(gòu)非線性分析 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。進(jìn)給量f—刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件的位移量，用刀具或工件每轉(zhuǎn)或每行程的位移量來(lái)表述，mm/r或mm/行程。過(guò)渡表面(加工表面)：工件上正被刀具切削著的表面，介于已加工表面和待加工表面之間。如大多數(shù)的車刀、端銑刀以至深孔鉆、鉸刀、拉刀、齒輪刀具等。良好的工藝性為了便于制造，要求刀具材料有較好的可加工性。同時(shí)切邊角亦可改變車刀受力方向，減少進(jìn)刀阻力，增加刀具壽命，因此一般粗車時(shí)，宜采用切邊角較大之車刀，以減少進(jìn)刀阻力，增加切削速度。 1) 前間隙角 　　自刀鼻往下向刀內(nèi)傾斜的角度為前間隙角，因有前間隙角，工作面和刀尖下形成一空間，使切削作用集中于刀鼻。前角γ0根據(jù)工件材料的成分和強(qiáng)度來(lái)選取，切削強(qiáng)度較高的材料時(shí)，應(yīng)取較小的值。只是到了近十幾年來(lái)，有限元技術(shù)的發(fā)展，特別是一些商用有限元軟件(如ANSYS ，ABAQUS 的開(kāi)發(fā)，使之成為能夠定量分析這一過(guò)程的強(qiáng)大工具。 前蘇聯(lián)在切削方面的研究較早，20 世紀(jì)50 年代末60 年代初就發(fā)表過(guò)不少有價(jià)值的論文。一般認(rèn)為，刀具的磨損是由于切削過(guò)程中的高溫、高壓、切屑與前刀面間的摩擦以及工件材料中有關(guān)化學(xué)元素與之發(fā)生粘結(jié)、親和而引起的，即其磨損機(jī)制主要包括：1) 化磨損和相變磨損。在使用ANSYS測(cè)量分析切削溫度時(shí)，既可以測(cè)定切削區(qū)域的平均溫度，也可以測(cè)量出切屑、刀具和工件中的溫度分布。3) 顆粒剝落與微崩刃。1976 年以后，陜西機(jī)械學(xué)院等院校和單位先后做了一些車削、鉆孔、攻螺紋與磨削等試驗(yàn)研究并部分應(yīng)用于生產(chǎn)。 本論文主要對(duì)車削過(guò)程中的刀具與工件的相對(duì)位移移動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦熱度進(jìn)行分析依據(jù)的實(shí)例是：工件材料鈦合金，刀片材料YT15，切削厚度1mm，切削速度30~70m/min，~。主偏角κr根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性條件而定,一般取30176。 3) 后斜角 　　從刀頂面自刀鼻向刀柄傾斜的角度為后斜角。按加工面的不同車刀可分為：外圓車刀、端面車刀、內(nèi)孔車刀、切斷車刀、切槽車刀；根據(jù)車刀的結(jié)構(gòu)不同可分為：整體車刀、焊接車刀、焊接裝配式車刀、機(jī)夾車刀、可轉(zhuǎn)位車刀；根據(jù)刀桿截面形狀的不同，可分為正方形、矩形、圓形和不規(guī)則四邊形四種。分類：按用途分：通用型高速鋼和高性能高速鋼；按制造工藝分：熔煉高速鋼和粉末冶金高速鋼。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。一般，主運(yùn)動(dòng)速度最高，消耗功率最大，機(jī)床通常只有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)。前處理模塊提供了一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)體建模及網(wǎng)格劃分工具，用戶可以方便地構(gòu)造有限元模型； 分析計(jì)算模塊包括結(jié)構(gòu)分析（可進(jìn)行線性分析、非線性分析和高度非線性分析）、流體動(dòng)力學(xué)分析、電磁場(chǎng)分析、聲場(chǎng)分析、壓電分析以及多物理場(chǎng)的耦合分析，可模擬多種物理介質(zhì)的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力； 后處理模塊可將計(jì)算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示（可看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部）等圖形方式顯示出來(lái)，也可將計(jì)算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。6) 電磁場(chǎng)分析 主要用于電磁場(chǎng)問(wèn)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。 ANSYS 熱分析類型: ANSYS 熱分析包括熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流及熱輻射三種熱傳遞方式。為保證協(xié)調(diào)!兩個(gè)單元必須有相同的自由度，例如必須有相同數(shù)目和類型的位移自由度及旋轉(zhuǎn)自由度，而且自由度必須是耦合的，即它們必須連續(xù)地穿過(guò)界面處的單元。在ANSYS求解過(guò)程中!有時(shí)發(fā)現(xiàn)，程序沒(méi)有錯(cuò)誤提示，但結(jié)果并不合理，這就需要有一定的力學(xué)理論基礎(chǔ)來(lái)分析問(wèn)題，運(yùn)用一些技巧以加快問(wèn)題的解決。圖 6 5添加單元類型2) 單擊Add按鈕，出現(xiàn)Library of Element Types對(duì)話框。在第一個(gè)下拉列表框中選擇Lines，在第二個(gè)下拉列表框中選擇By Num/pick，在第三個(gè)單選框中選擇From Full，如圖618.圖6 19選擇實(shí)體菜單5) 單擊Ok按鈕進(jìn)入線段選擇，輸入10，單擊Ok按鈕完成線段選擇，如圖619。17) GUI: Utility Menu | Plot | Replot，進(jìn)行加載。說(shuō)明此模擬計(jì)算能反映銑削加工的實(shí)際銑削溫度，所以應(yīng)用此模擬計(jì)算銑刀溫度是可行的。感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過(guò)程中給予我了很多你問(wèn)素材，還在論文的撰寫和排版燈過(guò)程中提供熱情的幫助。下圖是刀具紅外測(cè)溫結(jié)果，可以看出ＡＮＳＹＳ模擬結(jié)果與實(shí)際測(cè)量結(jié)果想吻合，證實(shí)了ＡＮＳＹＳ模擬的正確性。如圖625圖6 26選擇已選面上的節(jié)點(diǎn)14) GUI：Main Menu | Solution | Define Loads | Apply | Thermal |Temperature | On Nodes,出現(xiàn)Apply TEMP on Nodes菜單。圖6 11導(dǎo)入IGS模型設(shè)置2) 在出現(xiàn)的文件目錄選擇中，單擊Browse按鈕，選擇幾何模型文件（IGS），如圖611圖6 12選擇模型文件所在位置3) GUI：Main Menu | Preprocessor | Meshing | Mesh Tool ，出現(xiàn)Mesh Tool 對(duì)話框，如圖612。圖61定義工作文件名2) 在[/FILNAM] Enter new jobname輸入框中輸入工作文件名biyesheji，New log and error files設(shè)置為Yes，單擊OK按鈕關(guān)閉該對(duì)話框。在掃掠前可對(duì)四邊形網(wǎng)格加密。使用這些單元時(shí)要注意防止在關(guān)鍵區(qū)域的退化形式，即避免在結(jié)果梯度很大或其他關(guān)注的區(qū)域使用2D三角線單元或四面體形的3D單元，還應(yīng)避免使用過(guò)于扭曲的線性單元。熱分析在許多工程應(yīng)用中扮演重要角色，如內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)、換熱器、管路系統(tǒng)、電子元件等。當(dāng)運(yùn)動(dòng)的積累影響起主要作用時(shí)，可使用這些功能分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)在空間中的運(yùn)動(dòng)特性，并確定結(jié)構(gòu)中由此產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和變形。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國(guó) ANSYS 開(kāi)發(fā)，它能與多數(shù) CAD 軟件接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如 Pro/Engineer, NASTRAN, Allegro, I－DEAS, AutoCAD 等， 是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的高級(jí) CAD 工具之一。按作用來(lái)分，切削運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。ISO將切削用的硬質(zhì)合金分為三類： a) YG(K)類，即WCCo類硬質(zhì)合金b) YT(P)類，即WCTiCCo類硬質(zhì)合金c) YW(M)類，即WCTiCTaCCo類硬質(zhì)合金 其它刀具材料a) 涂層刀具b) 陶瓷：硬度高、耐用度高，還可用于沖擊負(fù)荷下的粗加工，切削效率顯著提高。碳素工具鋼（如T10A、T12A）、工具鋼（如SiCr、CrWMn）因耐熱性差，僅用于一些手工或切削速度較低的刀具。 車刀分類一、按結(jié)構(gòu)可分為整體車刀、焊接車刀、機(jī)夾車刀、可轉(zhuǎn)位車刀和成型車刀。高速鋼車刀此角度約8~10度之間，碳化物車刀則在6~8度之間。；在切削鉻錳鋼或淬火鋼時(shí)取 2176。根據(jù)最新的研究資料顯示，目前的研究主要集中在以下幾個(gè)方面 ：1) 一般的材料去除與切削過(guò)程的研究；2) 特殊加工過(guò)程的計(jì)算機(jī)模型的研究；3) 切削過(guò)程的幾何與過(guò)程參數(shù)的研究；4) 加工過(guò)程中的熱研究；5) 加工過(guò)程中殘余應(yīng)力的研究；6) 加工機(jī)床的動(dòng)力學(xué)研究與控制；7) 機(jī)床磨損與誤差的研究；8) 切屑形成機(jī)理的研究；9) 最優(yōu)化與其他主題的研究。20 世紀(jì)60 年代初開(kāi)始的切削研究工作， 70 年代中期又重新開(kāi)始，并在一些方面取得了系列成果，目前己制訂部分標(biāo)準(zhǔn)供選用。2) 粘結(jié)磨損。車刀切削過(guò)程中的溫度場(chǎng)模擬畢業(yè)論文摘要 IAbstract II1 緒論 1 概述 1 研究切削溫度的意義 1 切削溫度在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 2 研究目的、意義和內(nèi)容 22 車刀及其材料 3 車刀簡(jiǎn)介 3 車刀的重要角度 4 車刀分類 5 刀具材料 5 刀具材料應(yīng)具備的性能 5 常用的刀具材料 6 其它刀具材料 63 金屬切削刀具基礎(chǔ) 7 金屬切削過(guò)程的基本概念 7 切削表面與切削運(yùn)動(dòng) 7 切削用量三要素 84 ANSYS軟件簡(jiǎn)介 9 ANSYSA的定義 9 ANSYS內(nèi)容 9 ANSYS軟件提供的分析類型 95 ANSYS 對(duì)物體的熱分析 10 熱分析簡(jiǎn)介 10 ANSYS熱分析特點(diǎn) 11 ANSYS軟件求解的基本流程 116 建立刀片模型 137 熱分析 13 建立工作文件名和工作標(biāo)題 13 定義單元類型 14 定義材料性能參數(shù) 15 導(dǎo)入幾何模型、劃分網(wǎng)格 17 加載求解 21 輸出溫度場(chǎng)分布圖 298 對(duì)比分析 319 結(jié)論 32致謝 34331 緒論 概述在機(jī)械制造業(yè)中，雖然已經(jīng)發(fā)展出各種不同的零件成型工藝，但目前仍有90%以上的機(jī)械零件是通過(guò)切削加工制成。在一定壓力和高溫條件下，刀尖與被加工材料接觸區(qū)隨著切屑不斷流出，雙方均不斷裸露出新的表面。 英國(guó)和德國(guó)等對(duì)切削溫度的機(jī)理和應(yīng)用也進(jìn)行了大量研究開(kāi)發(fā)工作，發(fā)表了不少有價(jià)值