基于硬度变化的Cr12MoV车削加工有限元分析

运用Johnson-Cook模型建立不同淬硬状态工件材料模型,结合ABAQUS的剪切失效准则,对车削过程进行有限元分析,得到不同工件硬度对切削过程中的等效应力、等效塑性应变、切削力的影响规律。通过分析,模拟过程与实际切削过程基本符合,可为合理选择干式车削Cr12MoV的切削参数提供参考。     

GH4169G高温合金车削切削力与切削温度有限元仿真研究

为研究GH4169G高温合金车削用量及刀具几何特性对切削力和切削温度的影响规律,基于ABAQUS有限元仿真软件,通过依次改变切削深度、切削速度和刀具几何角度,获得不同参数组合下切削力和切削温度的变化规律,进一步揭示车削参数和刀具几何角度对GH4169G高温合金切削过程中热—力耦合作用的影响机理,从而对切削工艺参数和刀具特性进行优选。     

GH4169三维车削力与温度有限元仿真

针对航空难加工材料GH4169高温合金加工过程切削力大且加工易变形的问题,对其车削加工过程中的温度与切削力进行研究。通过对有限元仿真关键技术的讨论,应用Abaqus有限元分析软件,对GH4169材料建立了三维车削模型,对车削过程中的温度场和应力场进行分析;在同样切削条件下,分别得到了三维仿真切削力、实验切削力以及二维切削力,通过切削力的对比分析,验证了三维切削仿真模型的正确性。应用所建立的三维模型模拟出不同切削参数下的切削力,得到了不同切削参数对切削力的影响规律。     

超声振动车削TC4钛合金的切削性能研究

为了探究超声振动车削过程中切削力和切削温度的变化规律,使用Third Wave Advant Edge切削仿真软件,基于POWER-LOW本构模型和ALE网格划分方法建立TC4钛合金车削加工的有限元模型,获得传统车削与超声振动车削的切削力和最高切削温度变化情况。结合超声振动车削中刀具切削速度和位移变化规律,对传统车削与超声振动车削的切削力和最高切削温度变化规律展开对比分析;探究超声振动车削中的工件进给速度、刀具振频和振幅对切削力的影响规律,实现各加工参数的最优组合,为实际加工提供参考。     

基于动态切削过程仿真的外圆车削稳定性判定

建立考虑工件轴向和径向两个方向刀具刃倾角和模态方向的车削颤振模型。利用试验得到的切削力系数和模态参数,获得给定机床、刀具和工件组合下的颤振稳定域曲线。建立外圆车削轴类零件的动力学模型,主要包括刀具相对工件的动态切削力和动态位移模型。提出一种借助动态切削力和刀具动态位移时域仿真,以及相邻两转的切削力和位移动态成分映射截面来综合判断切削过程稳定性的方法。通过切削试验验证颤振稳定域判据和动态切削过程判据的准确性。利用该方法了解稳定切削和颤振切削的信号特点和分布规律。对比颤振稳定域和动态切削仿真两种稳定性判据的有效性、优缺点和适用场合,尤其通过典型零件的切削过程仿真说明动态切削仿真方法的优点。此外,还通过对动态切削过程的变模态参数仿真,分析模态参数对切削过程稳定性的影响。     

切削用量对车削40CrNiMo切削力影响的仿真研究

利用有限元分析软件ABAQUS建立了车削40Cr Ni Mo的有限元模型,并在不同切削用量条件下对切削力进行仿真,得到了主切削力、进给力的变化规律,分析了引起切削力变化的主要原因。结果表明:切削分力中主切削力最大;切削深度对切削力尤其是主切削力的影响最大,进给量次之,切削速度的影响最弱。     

LD10铝合金车削力模型的建立

对LD10铝合金棒料进行车削力测试,并建立了车削过程的有限元模型,通过回归分析获得了试验铝合金的车削力模型,分析了车削深度、进给量和车削速度对车削力的影响。结果表明:试验及有限元模拟结果的精度均满足工程应用的要求,两者吻合较好;车削力模型的预测值具有较高的准确性,可以用于相应的理论及工程应用。     

SiCp/Al复合材料薄壁件车削力的仿真研究

应用有限元分析软件ABAQUS对Si Cp/Al复合材料薄壁件车削力进行了仿真研究,得到了切削用量对切削力的影响规律,并结合文献的实验成果对相应规律进行了分析。仿真结果表明:在Si Cp/Al复合材料薄壁件车削过程中,随切削速度的增大,三向切削分力(轴向力Fx、径向力Fy、切向力Fz)均增大,但径向力Fy增幅很小;随进给量的增大,三向切削分力都有增大的趋势;随背吃刀量的增大,三向切削分力均显著增大;背吃刀量是影响切削力的主要因素。     

牙科氧化锆陶瓷的车削离散元仿真

通过力学性能试验对微观参数进行校准,建立了完全烧结牙科氧化锆陶瓷的离散元模型。基于该模型对完全烧结牙科氧化锆陶瓷常规车削加工过程进行了动态仿真,对氧化锆陶瓷车削加工后的微裂纹分布情况进行了模拟,分析了不同切削速度、切削深度对加工后表面裂纹情况及动态切削力的影响。仿真结果表明:加工后表面残留裂纹的数目及其最大深度、动态切削力均随切削深度的增大而明显增大;切削速度对表面残留裂纹的数目、动态切削力影响不明显,对表面残留裂纹最大深度影响没有明显规律。     

TC4表面精整车削三维仿真与验证

为了分析无心车床精整车削钛合金线材过程中切削速度、进给速度、切削深度对切屑形貌、切削力和残余应力的影响,使用仿真模拟软件ABAQUS建立基于无心车床的三维有限元精整车削模型,并且通过试验设计与仿真结果进行对比分析。车削钛合金的过程中,高转速会形成较短的C形屑,有利于切屑的分离与断裂。由于主轴转速的增加,工件与刀具之间摩擦力降低,切削力随着主轴转速的增加而减小。由于进给速度增加,每转进给量随之增加,工件去除量增加,随着进给速度的增加切削力也随之增加。由于切削深度增加,切削去除量不断增加,因此切削力随切削深度的增大而增大。车削钛合金的过程中需要提高转速来降低切削力,有利于切削过程。同时进给速度较小时,易于生成C形屑,有利于车削过程。     

基于Deform 3D的金属车削过程仿真

基于材料变形的弹塑性理论、热力耦合理论以及Usui磨损模型,采用有限元仿真技术,利用三维仿真软件Deform对车削过程进行仿真,得出了在不同切削用量下切削力的变化规律、切削过程中刀具中切削应力的分布情况以及刀具表面切削热的分布情况。仿真结果为生产实践中切削用量的优化选择提供理论依据。     

航天铝合金ZL205A数控车削力模型的建立

采用理论分析和经验相结合的方法,确定了航天材料ZL205A数控车削力的数学模型,并通过试验分析确定了模型的参数。结果表明:该模型确定的切削力理论值和实际值吻合,说明用该模型来预测加工中的切削力可行,为进一步的加工变形研究奠定了基础。     

高速车削Inconel 718切削力的试验研究

为了研究高速切削Inconel 718的切削力经验公式和各切削参数对切削力的影响显著程度,应用涂层硬质合金刀具对Inconel 718进行了正交车削试验,得到了硬质合金刀具车削Inconel 718的切削力经验公式。分析结果表明:对切削力影响最大的因素是进给量,切削深度和切削速度对试验结果的影响依次减弱。用涂层硬质合金刀具KC5510精车Inconel 718时,采用小进给量、小切削深度、高切削速度可以得到小的切削力,取得良好的切削效果。     

高速车削镍基高温合金GH4169的切削力仿真研究

基于Deform 3D仿真软件建立了GH4169高温合金高速车削的有限元模型,采用四因素三水平正交试验方法研究了切削用量和刀具几何参数对切削力的影响规律,并建立了切削力经验公式。研究结果表明:在高速车削GH4169的过程中,对切削力影响最大的参数是切削深度,其次是进给量和前角,最后是刀尖圆弧半径;切削力随切削深度和进给量的增大而增大,随前角的增大呈现先降低又升高的趋势,而刀尖圆弧半径增大时切削力变化不大;最佳参数组合为:进给量0.2mm/r,切削深度0.4mm,前角10°,刀尖圆弧半径0.2mm。     

硬质合金立铣刀高速铣削铝合金切削力实验研究

采用试验分析和经验建模相结合的方法对硬质合金立铣刀高速切削铝合金时的切削力及其变化规律进行了研究,重点分析了切削用量对切削力的影响规律。同时通过建立切削力在不同主轴转速下的时频信号间的联系,进一步揭示切削力对切削机理、表面质量和切削效率等的作用规律。建立了基于现场的7075铝合金切削力经验模型,试验结果表明,利用该经验模型对切削力进行预测,结果精确可靠。     

基于虚拟仪器的动态车削力模型研究

将虚拟仪器技术引入车削过程，通过对实测数据进行回归分析，得出三向应变式车削测力仪各向灵敏度和交叉干扰度，应用叠加原理推导出测力系统的干扰方程，并采用分段校正技术对计算结果作进一步修正，从而构造出了消除应变式测力系统交叉干扰的车削力模型。试验证明，该模型基本能正确反映车削力信号与刀具状态及各种切削参数之间的关系。     

代木材料的切削性能试验研究

对代木材料的试件进行了车削试验，建立了该材料的切削力经验模型，研究了切削参数对切削力的影响。利用回归分析原理，对回归方程进行了显著性检验，结果表明建立的切削力方程符合该材料的实际加工。     

钛合金Ti6Al4V铣削力试验分析

对钛合金Ti6Al4V进行了铣削试验,测量了铣削过程中的切削力.利用最小二乘法对试验数据进行回归分析,建立了切削力的经验模型,得出了切削参数对切削力的影响规律,为优化切削参数、研究切削机理提供了参考依据.     

金属切削中流屑角突变的实验研究

对金属切削中的一类非线性问题－切屑流屑角的突变进行了检测实验研究,得出了流屑角突变时刻的力,振动和声发射信号。多次实验表明,这3种信号中对切削过程的非线性特征以切削力信号最为灵敏。根据传感器突变信号的产生时间,可以计算出突变时的切削层厚度aW和切削层图形系数gs。     

切削参数对34CrNiMo6高强度钢切削力影响的仿真研究

通过仿真研究高强度钢的切削力,建立高强度钢切削力的仿真模型。在AdvantEdge有限元仿真软件的基础上,运用正交试验方案分析切削用量对主切削力、进给抗力的影响规律,获得了该研究范围内切削用量的最优方案,建立了经验公式。结果表明,切削力仿真模型精度较好,切削深度对高强度钢切削力影响最大,主切削力和进给抗力均随切削速度的增大而减小,且主切削力Fc约为进给抗力Ff的两倍。