虛擬高速切削加工仿真技術研究.pdf

1、金屬高速切削過程伴隨著極小范圍內(nèi)的高應變、高應變率和瞬間高溫升等問題，是一個非線性熱力耦合作用的典型過程。有限元切削加工模擬是通過計算機CAE軟件仿真再現(xiàn)高速切削加工中工件和刀具相對運動的全過程，動態(tài)顯示熱流、應力應變、溫度等分布，并且輸出切削力和溫度等時間或位移變化曲線，使其突破試驗研究方式的缺陷，成為研究高速切削機理的有效方法。
　　論文首先研究了有限元模擬的關鍵技術問題以及其在高速切削加工中應用的基本理論。其次重點研究金屬穩(wěn)

2、態(tài)和非穩(wěn)態(tài)高速切削過程中切屑形狀、切削力和溫度分布情況的各自特征和差異。對前人提出的本構(gòu)模型、切屑分離準則以及摩擦模型進行比較和綜合，對兩種不同狀態(tài)的切削過程建立各自的有限元模型。利用通用有限元軟件——ABAQUS/Explicit和金屬塑性變形專用軟件——Deform3D分別進行了二維和三維的建模分析、輸入材料模型、修改摩擦接觸類型、定義切屑分離準則、局部細分網(wǎng)格等，形象地模擬了帶狀和鋸齒狀切屑的形成過程，分析了切屑、工件、刀具的等效