【正文】 感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多你問素材，還在論文的撰寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師—李春燕老師，她對我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。本文尚有許多待完善之處，比如改變各個參數(shù)條件，獲得計算機(jī)模擬銑刀溫度場結(jié)果，相互對比，只是單一的做了一種模擬研究。說明此模擬計算能反映銑削加工的實際銑削溫度，所以應(yīng)用此模擬計算銑刀溫度是可行的。下圖是刀具紅外測溫結(jié)果，可以看出ＡＮＳＹＳ模擬結(jié)果與實際測量結(jié)果想吻合，證實了ＡＮＳＹＳ模擬的正確性。圖6 30選擇圖表顯示內(nèi)容3) 單擊OK按鈕，ANSYS窗口將顯示如圖630所示的溫度場分布等值線圖。21) 單擊Solve Current Load Step對話框中的OK按鈕，ANSYS開始求解計算。17) GUI: Utility Menu | Plot | Replot，進(jìn)行加載。如圖625圖6 26選擇已選面上的節(jié)點14) GUI：Main Menu | Solution | Define Loads | Apply | Thermal |Temperature | On Nodes,出現(xiàn)Apply TEMP on Nodes菜單。如圖623.圖6 24選擇面實體菜單12) 單擊Ok按鈕，出現(xiàn)Select Areas菜單。如圖621。在第一個下拉列表框中選擇Lines，在第二個下拉列表框中選擇By Num/pick，在第三個單選框中選擇From Full，如圖618.圖6 19選擇實體菜單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。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 對話框，如圖612。圖6 8輸入熱膨脹系數(shù)4) 打開Linear Static、Density ，出現(xiàn)Density for Material Number 1對話框，在DENS中輸入材料密度： ，如圖68。 定義材料性能參數(shù)1) GUI：Main Menu | Preprocessor | Material Props | Material Models，出現(xiàn)Define Material Model Behavior對話框。圖 6 5添加單元類型2) 單擊Add按鈕，出現(xiàn)Library of Element Types對話框。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)閉該對話框。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計方案、減少設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。ANSYS有兩個后處理器，即通用后處理器和時間歷程后處理器。在ANSYS求解過程中!有時發(fā)現(xiàn)，程序沒有錯誤提示，但結(jié)果并不合理，這就需要有一定的力學(xué)理論基礎(chǔ)來分析問題，運用一些技巧以加快問題的解決。在掃掠前可對四邊形網(wǎng)格加密。映射網(wǎng)格劃分是對規(guī)整模型的一種網(wǎng)格劃分技術(shù)，它在面上生成四邊形網(wǎng)格，在體上生成六面體網(wǎng)格。在面上、平面、曲面，它自動生成三角形或四邊形網(wǎng)格，在體上它自動生成四面體網(wǎng)格。為保證協(xié)調(diào)!兩個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)地穿過界面處的單元。使用這些單元時要注意防止在關(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)避免使用過于扭曲的線性單元。ANSYS的單元庫包括兩種基本類型的面單元和體單元，即線性單元和二次單元。ANSYS分析的前處理主要就是用來進(jìn)行建模與網(wǎng)格劃分。 ANSYS 熱分析類型: ANSYS 熱分析包括熱傳導(dǎo)、熱對流及熱輻射三種熱傳遞方式。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。9) 壓電分析 用于分析二維或三維結(jié)構(gòu)對AC（交流）、DC（直流）或任意隨時間變化的電流或機(jī)械載荷的響應(yīng)。并且可以利用后處理功能產(chǎn)生壓力、流率和溫度分布的圖形顯示。6) 電磁場分析 主要用于電磁場問題的分析，如電感、電容、磁通量密度、渦流、電場分布、磁力線分布、力、運動效應(yīng)、電路和能量損失等。當(dāng)運動的積累影響起主要作用時，可使用這些功能分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)在空間中的運動特性，并確定結(jié)構(gòu)中由此產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和變形。ANSYS 可進(jìn)行的結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析類型包括：瞬態(tài)動力學(xué)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析及隨機(jī)振動響應(yīng)分析。靜力分析很適合求解慣性和阻尼對結(jié)構(gòu)的影響并不顯著的問題。前處理模塊提供了一個強(qiáng)大的實體建模及網(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）、流體動力學(xué)分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，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，也可將計算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國 ANSYS 開發(fā)，它能與多數(shù) CAD 軟件接口，實現(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)計中的高級 CAD 工具之一。進(jìn)給速度vf 、進(jìn)給量f進(jìn)給速度vf—切削刃上選定點相對于工件的進(jìn)給運動瞬時速度，mm/s或mm/min.。（3） 合成運動與合成切削速度當(dāng)主運動和進(jìn)給運動同時進(jìn)行時，刀具切削刃上某一點相對于工件的運動稱為合成切削運動，其大小和方向用合成速度向量ve表示, 見上圖。一般，主運動速度最高，消耗功率最大，機(jī)床通常只有一個主運動。按作用來分，切削運動可分為主運動和進(jìn)給運動。已加工表面：工件上已切去切削層而形成的新表面。車床既可用車刀對工件進(jìn)行車削加工，又可用鉆頭、鉸刀、絲錐和滾花刀進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋和滾花等操作。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。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。硬質(zhì)合金以其切削性能優(yōu)良被廣泛用作刀具材料（約占50%）。適合于加工高溫合金、鈦合金和超高強(qiáng)度鋼等難加工材料。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。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。高耐熱性刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性得能力。 刀具材料刀具切削性能的好壞，取決于構(gòu)成刀具切削部分的材料、幾何形狀和刀具結(jié)構(gòu)。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。 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。 6) 切邊角 　　刀刃前端與刀柄垂直之角度，其作用為改變切層的厚度。此角度是使切屑脫離工作物的角度，使排屑容易并獲得有效之車削。 3) 后斜角 　　從刀頂面自刀鼻向刀柄傾斜的角度為后斜角。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。車床用車刀具有四個重要角度，即前間隙角、邊間隙角、后斜角及邊斜角。刃傾角γs則根據(jù)所要求的排屑方向和刀刃強(qiáng)度確定。主偏角κr根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性條件而定,一般取30176。；在切削鉻錳鋼或淬火鋼時取 2176。車刀幾何參數(shù)的選擇受多種因素影響，必須根據(jù)具體情況選取。機(jī)械夾固式車刀可以避免硬質(zhì)合金刀片在高溫焊接時產(chǎn)生應(yīng)力和裂紋，并且刀柄可多次使用。 本論文主要對車削過程中的刀具與工件的相對位移移動所產(chǎn)生的摩擦熱度進(jìn)行分析依據(jù)的實例是：工件材料鈦合金，刀片材料YT15，切削厚度1mm，切削速度30~70m/min，~。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方面 ：1) 一般的材料去除與切削過程的研究；2) 特殊加工過程的計算機(jī)模型的研究；3) 切削過程的幾何與過程參數(shù)的研究；4) 加工過程中的熱研究；5) 加工過程中殘余應(yīng)力的研究；6) 加工機(jī)床的動力學(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。切削過程是一個涉及到彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)、熱力學(xué)和摩擦學(xué)等學(xué)科綜合交叉的一個非常復(fù)雜的過程，因此傳統(tǒng)方法的研究大多停留在定性的分析上。此外，河北機(jī)電學(xué)院、大連理工大學(xué)也對攻絲進(jìn)