基于有限元方法的切削加工過程動態(tài)物理仿真關鍵技術研究.pdf

1、隨著科學技術的進步，新的工程材料不斷涌現(xiàn)，不同工程材料因具有不同的材料特性進而表現(xiàn)出不同的加工特性。為了深入研究各種材料的切削加工性能，必須進行大量的切削實驗，大量的切削實驗既耗時又費錢，而且許多物理力學參數(shù)無法通過試驗直接獲得，因此需要探索一種更加高效的研究方法進行切削加工性能分析?；诖耍疚牟捎糜邢拊椒▽娇沼貌牧箱X合金7050-T7451和鈦合金Ti-6A1-4V的切削加工進行仿真分析，深入研究材料加工性能及其切削效果，為優(yōu)化

2、切削過程、制定最佳工藝方案提供理論依據(jù)。 首先，在總結現(xiàn)有金屬切削機理和仿真分析研究成果的基礎上，建立了針對航空用鋁合金7050-T7451和鈦合金Ti-6A1-4V的二維正交切削有限元仿真模型，基于試驗研究和迭代方法對材料本構方程和斷裂準則方程參數(shù)進行優(yōu)化，提高有限元仿真模型的精度；采用該有限元模型，分析了切削速度、切削深度、刀具前角和刀具后角等加工參數(shù)對切削力、切削溫度、殘余應力、刀-屑接觸長度等的影響規(guī)律，為材料的加工參數(shù)

3、優(yōu)化提供了依據(jù)。 第二，針對前刀面與切屑之間的接觸摩擦特性對切削加工過程仿真結果的影響，基于5種不同的刀-屑接觸摩擦定義方式，進行了不同摩擦條件下鈦合金Ti-6A1-4V切削加仿真分析，對每種定義方式的仿真結果進行了對比分析，與試驗結果比較，得出了理想的刀-屑接觸摩擦定義方式，為進一步提高有限元模型的精度提供了依據(jù)。 第三，建立了多次走刀切削過程進行仿真模型，分析了第一次走刀切削和后續(xù)走刀切削耦合作用對已加工表面殘余應力