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文檔簡介
1、金屬切削加工過程是一個(gè)伴隨高應(yīng)變、高應(yīng)變率和瞬間高溫的切削變形過程,是一個(gè)復(fù)雜的熱、力及其耦合作用過程。過去,人們對金屬切削過程的研究主要是利用非常昂貴和耗時(shí)的試驗(yàn)方法,對此,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,切削加工有限元建模與仿真技術(shù)成為主要工具。
切削加工仿真將有限元法有限元法和切削技術(shù)結(jié)合在一起,通過數(shù)值仿真可以研究切削加工過程中的切削力、應(yīng)變、應(yīng)變率、切屑、刀具溫度等基本物理現(xiàn)象。本文基于國內(nèi)外金屬切削加工研究現(xiàn)狀,采用金屬
2、切削基本理論、有限元數(shù)值模擬技術(shù)及銑削實(shí)驗(yàn)三者相結(jié)合的方法,從二維正交切削、三維斜角切削機(jī)理和薄壁件銑削數(shù)值模擬關(guān)鍵技術(shù)入手,采用熱-力耦合有限元模型,對金屬切削加工過程進(jìn)行研究。
1.建立了航空鋁合金7050-T7451帶狀切屑二維切削有限元模型,并分析應(yīng)力、應(yīng)變、切削力和溫度的分布規(guī)律;為了研究鈦合金鋸齒狀切屑形成機(jī)理,建立了鈦合金TI-6Al-4V二維切削有限元模型,對其切屑成形過程進(jìn)行了有限元仿真,并對其切削力與文獻(xiàn)已
3、有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對,結(jié)果比較一致。
2.針對鋁合金7050-T7451銑削加工,首先建立了三維熱力耦合斜角切削加工有限元模型來模擬銑削過程,得到了切屑的形成過程及其形狀,三維銑削力的變化,并對切削力進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,與仿真進(jìn)行比對,驗(yàn)證了數(shù)值模擬的正確性。隨后建立了整體硬質(zhì)合金銑刀銑削薄壁件的有限元模型,分析了工件銑削加工后殘余應(yīng)力,并對薄壁件加工變形進(jìn)行了預(yù)測。
論文的研究結(jié)果表明,有限元方法是一種用于模擬切削過程的
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