【正文】 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 。 （ 3） 初 始 條 件 有 些 加 工 過 程 是 在 變 溫 環(huán) 境 下 進 行 的 ， 比 如 熱 軋 ， 在 軋 制 過 程 中 ， 工 件 ， 模 具與 周 圍 環(huán) 境 介 質 之 間 存 在 熱 交 換 ， 工 件 內 部 因 大 變 形 生 成 的 熱 量 及 其 傳 導 都 對 產(chǎn) 品的 成 形 質 量 產(chǎn) 生 主 要 的 影 響 ， 對 此 問 題 ， 仿 真 分 析 應 按 照 瞬 態(tài) 熱 一 機 禍 合 處 理 。DEFORM 材 料 庫 可 以 提 供 各 個 溫 度 下 材 料 的 特 性 。 （ 4） 材 料 模 型 在 DEFORM3D 軟 件 中 ， 用 戶 可 以 根 據(jù) 分 析 的 需 要 ， 輸 入 材 料 的 彈 性 、 塑 性 、 熱物 理 性 能 數(shù) 據(jù) ， 如 果 需 要 分 析 熱 處 理 工 藝 ， 還 可 以 輸 入 材 料 的 每 一 種 相 得 相 關 數(shù) 據(jù)以 及 硬 化 、 擴 散 等 數(shù) 據(jù) 。 為 了 更 方 便 的 使 用 戶 模 擬 塑 性 成 形 工 藝 ， 該 軟 件 提 供 了 100 余 種 材 料 （ 包 括碳 鋼 、 合 金 鋼 、 鋁 合 金 、 鈦 合 金 、 銅 合 金 等 ） 的 塑 性 性 能 數(shù) 據(jù) ， 以 及 多 種 材 料 模 型 。在 材 料 庫 中 ， 對 每 一 種 支 持 的 材 料 提 供 了 不 同 溫 度 和 應 變 率 下 材 料 流 動 應 力 應 變曲 線 和 膨 脹 系 數(shù) ， 彈 性 模 量 ， 泊 松 比 ， 熱 導 率 等 隨 溫 度 的 變 化 曲 線 。 （ 5） 接 觸 定 義 接 觸 菜 單 用 于 定 義 工 件 與 所 有 用 到 的 模 具 之 間 以 及 模 具 之 間 可 能 產(chǎn) 生 的 接 觸 關系 。 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 。 通 常 ， 最 簡 單 ， 計 算 效 率 最 高 的 定 義 是 用 二 維 曲 線 (ZD 平 面 或 是 軸 對 稱 鍛 造 )或 是 三 維 空 間 曲 面 (3D 鍛 造 )描 述 模 具 參 與 接 觸 部 分 的 外 表 面 輪 廓 ， 用 剛 性 接 觸 體描 述 。 剛 性 接 觸 體 上 只 具 有 常 溫 ， 起 主 動 傳 遞 剛 體 位 移 或 合 力 作 用 。 如 果 需 要 關 心 陜西理工學院畢業(yè)設計論文第 49 頁 共 66 頁模 具 的 溫 度 變 化 ， 可 將 模 具 上 所 關 心 的 部 分 離 散 成 單 元 (二 維 平 面 單 元 或 是 三 維 軸對 稱 實 體 單 元 )， 定 義 成 為 允 許 傳 熱 的 剛 性 接 觸 體 ， 分 析 過 程 中 ， 模 具 既 有 傳 遞 位移 或 合 力 作 用 ， 同 時 又 有 內 部 熱 量 的 傳 導 和 與 外 界 的 換 熱 。 實 際 鍛 造 過 程 中 ， 模 具或 多 或 少 都 存 在 變 形 ， 當 要 分 析 模 具 的 溫 度 和 變 形 時 ， 可 將 模 具 離 散 成 為 具 有 溫 度和 位 移 自 由 度 的 有 限 單 元 ， 定 義 成 為 可 變 形 的 接 觸 體 ， 這 會 使 計 算 的 規(guī) 模 增 加 ， 但是 分 析 結 果 更 加 合 乎 實 際 情 況 。 還 有 一 類 剛 性 接 觸 體 為 對 稱 面 ， 定 義 在 工 件 上 具 有對 稱 邊 界 條 件 位 置 處 ， 起 施 加 對 稱 邊 界 條 件 的 約 束 作 用 。 定 義 的 對 稱 剛 性 平 面 可 以滿 足 法 向 的 零 位 移 約 束 和 法 向 零 熱 流 約 條 件 。 （ 6） 網(wǎng) 格 自 動 重 新 劃 分 模 擬 分 析 過 程 中 ， 單 元 附 著 在 材 料 上 ， 材 料 在 流 動 過 程 中 極 易 使 相 應 的 單 元 形狀 產(chǎn) 生 過 度 變 形 導 致 畸 形 。 單 元 畸 變 后 可 能 會 中 斷 計 算 過 程 。 因 此 ， 保 證 仿 真 過 程中 材 料 經(jīng) 過 較 大 流 動 后 分 析 仍 然 可 以 繼 續(xù) ， 獲 得 的 結 果 仍 然 具 有 足 夠 的 精 度 是 非 常重 要 的 。 DEFORM 在 網(wǎng) 格 畸 變 達 到 一 定 程 度 后 會 自 動 重 新 劃 分 畸 變 的 網(wǎng) 格 ， 生 成 新 的高 質 量 網(wǎng) 格 。 對 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 變 增量 來 引 導 程 序 自 動 的 網(wǎng) 格 重 劃 。 （ 7） 增 加 約 束 DEFORM 可 以 在 節(jié) 點 上 增 加 各 個 自 由 度 的 約 束 。 （ 8） 后 處 理 DEFORM 后 處 理 菜 單 為 用 戶 提 供 了 直 觀 方 便 的 評 價 成 形 過 程 ， 成 形 產(chǎn) 品 質 量 ，工 具 損 傷 的 必 須 信 息 以 及 圖 片 ， 文 本 和 表 格 形 式 提 取 和 保 存 所 需 結 果 的 各 種 工 具 。DEFORM 支 持 在 加 工 過 程 中 以 等 值 線 ， 分 布 云 圖 ， 數(shù) 值 符 號 ， 色 標 ， 等 值 面 和 切 平面 矢 量 等 方 式 顯 示 各 種 場 變 量 分 布 。 也 可 按 路 徑 顯 示 或 歷 程 顯 示 分 析 結 果 。 顯 示 結果 能 夠 借 助 于 色 調 ， 光 照 和 渲 染 產(chǎn) 生 出 具 有 逼 真 效 果 的 圖 形 。 也 可 利 用 分 析 結 果制 作 動 畫 和 電 影 。 用 戶 利 用 這 些 提 取 各 種 體 成 形 分 析 結 果 工 具 ， 足 以 獲 得 設 計 產(chǎn) 品加 工 工 藝 所 關 注 的 全 部 信 息 。 這 對 設 計 人 員 充 分 了 解 設 計 工 藝 及 其 實 施 的 可 行 性 是大 有 裨 益 的 。 一 旦 模 具 設 計 和 初 始 坯 料 形 狀 尺 寸 不 合 理 ， 從 分 析 結 果 中 可 顯 示 出 材 陜西理工學院畢業(yè)設計論文第 50 頁 共 66 頁料 流 動 受 阻 后 可 能 出 現(xiàn) 的 開 裂 或 是 重 疊 ， 從 歷 程 顯 示 可 以 提 取 模 具 成 形 力 隨 行 程 的變 化 曲 線 ， 是 一 個 從 設 備 加 工 能 力 ， 設 備 消 耗 角 度 來 設 計 加 工 工 藝 的 必 須 指 標 。 在后 處 理 界 面 中 顯 示 工 件 流 動 過 程 中 應 力 ， 應 變 ， 應 變 率 和 溫 度 的 分 布 變 化 ， 幫 助 工藝 設 計 師 評 定 工 件 的 加 工 質 量 。 其 中 的 局 部 加 工 硬 化 ， 應 力 集 中 ， 高 應 力 梯 度 ， 工件 模 具 的 接 觸 壓 力 等 結 果 ， 可 以 評 定 成 形 產(chǎn) 品 的 質 量 好 壞 的 控 制 因 素 。 鉆削過程仿真從 該 軟 件 的 道 具 庫 中 選 擇 半 徑 為 5mm 的 標 準 鉆 頭 ， 刀 具 材 料 選 擇 高 速 鋼 。Cutting spread=20m/min,Feed rate=,轉 速 選 擇 320r/min。工 件 材 料 選 擇 中 碳 鋼 。由 于 是 從 刀 具 庫 中 直 接 選 擇 刀 具 ， 所 以 該 仿 真 步 驟 省 略 。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 畫 形 式 附 在 說 明 書 。 下 面 選 擇 個 別 步 驟 分 析 。圖 方向受力 陜西理工學院畢業(yè)設計論文第 51 頁 共 66 頁圖 Step50X 方向受力圖 Step100X 方向受力 陜西理工學院畢業(yè)設計論文第 52 頁 共 66 頁圖 Step150X 方向受力圖 Step200X 方向受力 陜西理工學院畢業(yè)設計論文第 53 頁 共 66 頁圖 step1Y 方向受力圖 step50Y 方向受力 陜西理工學院畢業(yè)設計論文第 54 頁 共 66 頁圖 step100Y 方向受力圖 step150Y 方向受力 陜西理工學院畢業(yè)設計論文第 55 頁 共 66 頁圖 step200Y 方向受力圖 step1Z 方向受力與應力變化 陜西理工學院畢業(yè)設計論文第 56 頁 共 66 頁圖 step20Z 方向受力與應力變化圖 step70Z 方向受力與應力變化 陜西理工學院畢業(yè)設計論文第 57 頁 共 66 頁圖 step190Z 方向受力與應力變化圖 step241Z 方向受力與應力變化鉆削過程中的溫度變化 陜西理工學院畢業(yè)設計論文第 58 頁 共 66 頁圖 step1 溫度變化圖 step90 溫度變化 陜西理工學院畢業(yè)設計論文第 59 頁 共 66 頁圖 step180 溫度變化圖 step204 溫度變化 陜西理工學院畢業(yè)設計論文第 60 頁 共 66 頁圖 step237 溫度變化圖 step271 溫度變化 陜西理工學院畢業(yè)設計論文第 61 頁 共 66 頁致 謝在這將近 4 個月的畢業(yè)設計旅程中，我收獲了很多知識、技能，也提高了自己的動手分析、解決問題的能力，為我以后邁入社會參加工作增添了更多的自信。在學院領導的熱切關懷下，在老師的悉心指導下，在其他同學無私的幫助下，我完成了自己的本科畢業(yè)論文，給四年大學生涯畫上了一個圓滿的句點。 這其中有酸、有苦、有甜，在畢業(yè)前夕我感慨萬千。 感謝學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)論文上的細致指導和辛勤付出，在我困惑的時候為我耐心地解答；也感謝其他支持和幫助過我的人。 陜西理工學院畢業(yè)設計論文第 62 頁 共 66 頁參考文獻[1] 薛風先、胡任喜、康士延［ 機械與結構的有限元分析］機械工業(yè)出版社 2022 年 3月[2] 張應遷、張洪才［ANSYS 有限元分析從入門到精通］人民郵電出版社 2022 年 7 月[3] 龔曙光［ANSYS 基礎應用及范例解析］機械工業(yè)出版社 2022 年 1 月[4] 鐘日銘［Pro/ENGINEER 基礎入門與范例解析］清華大學出版社 2022 年 3 月[5] 王健石［機械加工常用刀具數(shù)據(jù)速查手冊］機械工業(yè)出版社 2022 年 9 月[6] 楊榮富、董申［金屬切削原理］機械工業(yè)出版社 1988 年 3 月[7] 華楚生［機械制造技術基礎］重慶大學出版社 2022 年 7 月[8] 謝大綱、趙清亮、袁哲俊、盧政君［麻花鉆剛度的有限元分析］上?？萍汲霭嫔?2022 年 9 月[9] 李珊、王磊［基于 UG