【正文】 由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友批評(píng)和指正！。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。另外，在校圖書館查找資料的時(shí)候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。致謝歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。同時(shí)，本文研究的是刀具在運(yùn)行過程中的平均溫度，能獲得刀具在切削過程中接觸部分的分布溫度，才更接真實(shí)的切削工作情況，這樣模擬出的結(jié)果才更具有實(shí)際研究意義。做這項(xiàng)研究的目的在于更好的發(fā)展車削技術(shù)，同時(shí)為指導(dǎo)新型刀具材料的開發(fā)和研究奠定基礎(chǔ)。本次論文研究中，車刀溫度模擬計(jì)算優(yōu)點(diǎn)在于：計(jì)算中，它可以不斷改變刀具材料、工件材料，車刀的主要參數(shù)也可以改變，對(duì)車刀溫度模擬過程中的邊界加載條件也可以改變，如銑刀的導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)、材料密度、壓力值、泊松比……輸入?yún)?shù)條件不同，卻能很方便快捷的計(jì)算出相應(yīng)條件下的車刀溫度場分布，從而可以節(jié)省大量的人力、物力、財(cái)力，使大量的銑削實(shí)驗(yàn)，包括一些無法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)上完成。本文使用有限差分模型計(jì)算車刀溫度，其計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好。圖８ 1紅外測溫結(jié)果示意圖9 結(jié)論通過本課題的理論查詢、實(shí)際計(jì)算機(jī)模擬研究等相對(duì)比，由上述與分析，可以得出ANSYS軟件模擬銑刀溫度場溫度分布符合理論數(shù)據(jù)。表格 1切削力及接觸部分平均溫度切削速度v，m/min切削力F，N溫度載荷T，℃40+03+0245+03+0250+03+0255+03+0260+03+0265+03+0270+03+02由上表可以看出切削力在常用切削條件下隨切削速度的增加逐漸降低，而接觸點(diǎn)的平均溫度卻呈現(xiàn)較為明顯的升高。圖6 31刀具溫度模擬輸出結(jié)果4) 選擇Utility Menu/ File/ Exit命令，出現(xiàn)Exit from ANSYS對(duì)話框，選擇QuitNo Save！如圖，單擊OK，關(guān)閉ANSYS。2) 在Item,Item to be plotted單選框中選擇DOF solution Temperature TEMP,在KUND Item to be plooted 單選框中選擇Def shape only，如圖629。22) GUI：Utility Menu | File | Save as命令，出現(xiàn)Save Database對(duì)話框，在Save Database ,保存上述的求解過程，單擊OK按鈕關(guān)閉該對(duì)話框。20) GUI：Main Menu | Solution | Solve | Current LS命令，出現(xiàn)Slove Current Load Step對(duì)話框，同時(shí)出現(xiàn)STATUS Command窗口，單擊File | Close 命令，關(guān)閉該窗口。18) GUI: Main Menu | Solution Load Step Opts | Output Ctrls | Solu Printout，出現(xiàn)Solution Printout Controls對(duì)話框。如圖627.圖6 28輸入環(huán)境固定溫度載荷16) GUI: Utility Menu | Select | Everything。如圖626.圖6 27選擇加載節(jié)點(diǎn)對(duì)話框15) 單擊Pick All 按鈕，出現(xiàn)Apply TEMP on Nodes對(duì)話框。在第一個(gè)下拉列表框中選擇Nodes，在第二個(gè)下拉列表框中選擇Attached to，在第三個(gè)單選框中選擇Areas，all，單擊OK按鈕關(guān)閉該對(duì)話框。在主界面選擇Area 1，2，4，單擊Ok按鈕關(guān)閉該菜單，如圖624。在第一個(gè)下拉列表框中選擇Areas，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。圖6 22選擇節(jié)點(diǎn)對(duì)話框8) 在主界面選擇刀刃5m長度內(nèi)的Nodes，單擊Ok按鈕，進(jìn)入Apply TEMP on Nodes對(duì)話框，在Lab2 DOFs to be constrained列表框中選擇TEMP，在VALUE Load TEMP value 輸入930，單擊OK關(guān)閉該對(duì)話框。圖6 21選擇節(jié)點(diǎn)對(duì)話框7) GUI：Main Menu | Solution | Define Loads | Apply | Thermal | Temperature | On Nodes ，出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)選擇菜單。圖6 20選擇線段對(duì)話框6) GUI：Utility Menu | Select | Entities，出現(xiàn)Select Entities對(duì)話框。圖6 15劃分網(wǎng)格后的模型6) GUI：Utility Menu | File | Save as，出現(xiàn)Save Database對(duì)話框，在Save Database ，保存上樹的操作過程，單擊Ok按鈕關(guān)閉該對(duì)話框，如圖615.圖6 16保存操作 加載求解1) GUI：Main Menu | Solution | Analysis Type | New Analysis，出現(xiàn)New Analysis對(duì)話框，選擇分析類型為SteadyState單擊Ok按鈕關(guān)閉該對(duì)話框，如圖616.圖6 17選擇熱分析類型2) GUI：Utility Menu | Select | Everything3) GUI：Utility Menu | Plot | Lines，出現(xiàn)線框模型，如圖617.圖6 18線框模型4) GUI：Utility Menu | Select | Entities，出現(xiàn)Select Entities菜單。圖6 13Mesh Tool設(shè)置界面4) 在Element Attributes 選擇Volumes，在Smart Size復(fù)選框單擊，調(diào)節(jié)網(wǎng)格大小到Fine，即為1最精確，在Mesh中選擇Volume（體），在Refine at框中選擇Elements，單擊Mesh按鈕，選擇實(shí)體，單擊Ok按鈕，如圖613。圖6 10輸入壓力值、泊松比 導(dǎo)入幾何模型、劃分網(wǎng)格1) 選擇Utility Menu | Import | IGES，如圖610，在出現(xiàn)的Import IGES File對(duì)話框中的[/AUX15][IOPTN] Option for IGES Import / Iges Import Option中選擇Defeature model ，其他默認(rèn)，單擊OK按鈕關(guān)閉，進(jìn)入文件所在目錄選擇。圖 9輸入材料密度5) 選擇Main Menu、Preprocessor、material models behavior一欄中雙擊Linear Isotropic對(duì)話框。圖6 7輸入導(dǎo)熱系數(shù)3) 點(diǎn)擊Favorites、Linear Static、Thermal Expansion(secantiso),出現(xiàn)的對(duì)話框中，在ALPX中輸入熱膨脹系數(shù)：,單擊OK關(guān)閉，如圖67。2) 在Material Models Available列表框中依次雙擊Thermal、Conductivity、Isotropic選項(xiàng)，出現(xiàn)Conductivity for Material Number 1對(duì)話框，在KXX輸入框中輸入材料導(dǎo)熱系數(shù)：150。5) 單擊Close按鈕，關(guān)閉Element Types對(duì)話框。圖66選擇單元類型3) 在Library of Element Types中選擇Thermal Solid和Tet 10node 87，在Element type reference number輸入框中輸入1，如圖65。圖64過濾圖形界面 定義單元類型1) GUI：Main Menu | Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete，出現(xiàn)Element Types 對(duì)話框，如圖64。圖 63定義工作標(biāo)題3) GUI：Utility Menu | File | Change Title，出現(xiàn)Change Title對(duì)話框，在輸入框中輸入biyesheji，單擊OK按鈕關(guān)閉該對(duì)話框，如圖62。7 熱分析 建立工作文件名和工作標(biāo)題1) GUI：Utility Menu | File | Change Jobname，出現(xiàn)Change Jobname對(duì)話框如圖61。SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來說，操作簡單方便、易學(xué)易用。 Solidworks 功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks 的三大特點(diǎn)，使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。通用后處理器可以用來查看整個(gè)模型在某一時(shí)間段的計(jì)算結(jié)果，而時(shí)間歷程后處理器可以用來查看模型的某一部分在整個(gè)時(shí)間段上的計(jì)算結(jié)果。而應(yīng)該時(shí)刻觀察求解的收斂情況，如果程序出現(xiàn)不收斂的情況，應(yīng)終止程序，查看應(yīng)力，變形，等結(jié)果，以調(diào)整相關(guān)設(shè)置；即使程序收斂，當(dāng)程序計(jì)算到一定程度也要終止程序觀看結(jié)果，一方面可能模型有問題，另一方面邊界條件不對(duì)，特別是計(jì)算子模型時(shí)，數(shù)據(jù)輸入的工作量大，邊界位移條件出錯(cuò)的可能性很大，因而要根據(jù)變形結(jié)果