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網友yixingmaob近日為您收集整理了關于基于ANSYS環(huán)境切削刃溫度的有限元建模與多步反向仿真的文檔，，希望對您的工作和學習有所幫助。以下是文檔介紹：第20卷第1期2013年2月蘭州工業(yè)學院學報JournalofLanzhouInstituteofTechnologyVo1.20No.1Feb.2013文章編號:1009—2269(2013)01—0001一O6基于ANSYS環(huán)境切削刃溫度的有限元建模與多步反向仿真唐林虎,竇琪東,高成秀,常文春,張軍平(1.蘭州工業(yè)學院機械工程系,甘肅蘭州730050;2.上海西門子開關有限公司研發(fā)部,上海200245)摘要:使用PCBN***對淬硬工具鋼Crl2MoV(62±1HRC)進行了精密干式硬態(tài)車削試驗.依據精密干式硬態(tài)車削的特點,建立了小切深.大刀尖圓弧半徑一斜角車削條件下的切削層幾何模型,提出半月牙形區(qū)域為***的主要吸熱區(qū),并建立了PCBN刀片的有限元模型.在人工熱電偶測得的***指定點溫度的基礎上,運用多步反向仿真法,利用ANSYS軟件仿真了四種不同切削速度下的切削刃溫度,結果表明,切削刃溫度在725~1053℃之間變化,仿真值與試驗值的絕對誤差小于5%,滿足目標要求.該方法在生產實踐中具有實際的指導意義與參考價值.關鍵詞:精密干式硬態(tài)車削;淬硬工具鋼;小切深一大刀尖圓弧半徑一斜角車削;有限元建模;多步反向仿真:切削刃溫度中圖分類號:TH164文獻標志碼:AO引言精密干式硬態(tài)切削(FDHC)1-2]能得到與磨削相當的表面粗糙度,是最具應用前景的先進制造技術.但是,FDHC過程中的切削溫度高達800~1000℃,由此引起的溫升將嚴重影響切屑形態(tài)、已加工表面完整性以及***的使用壽命.另外,切削溫度采集又是一項最難測量的工作,由于切削過程中的切屑覆蓋了切削刃而無法有效獲得其瞬時的溫度,這為學者研究該領域帶來了很大困難.目前,劉戰(zhàn)強教授等人_5詳細探討了溫度的測量原理與測定方法.陳濤博士l通過用PCBN***切削淬硬鋼GCrl5,研究了倒棱刃口幾何參數(倒棱寬度和倒棱角度)的變化對切削溫度的影響規(guī)律.馮吉福等學者研究了PCBN***車削淬硬高速鋼時,切削用量對切削溫度的影響.當前,***切削過程中的幾何建模與有限元法已成為研究金屬切削過程的一種有效方法.張翔收稿日期:2012-12-25基金項目:蘭州工業(yè)學院青年科技創(chuàng)新計劃項目(13K-001)作者簡介:唐林虎(1978一),男,甘肅武山人,副教授,博士.等_9對微徑球頭銑刀銑削表面的誤差進行了建模與仿真.Ng_1。。和Tang_】利用ABAQUS有限元軟件仿真了剪切區(qū)與***的溫度場.Mamalis等學者¨通過建立直角與斜角車削模型,分析了高速干式硬態(tài)切削條件下的溫度場.Chioul13]使用ANYSY軟件模擬了冷卻管對車削溫度的降溫效應.本文將通過建立***在精密干式硬態(tài)車削過程的幾何模型,結合人工熱電偶法以及ANSYS軟件的瞬態(tài)熱分析法,反向仿真精密干式硬態(tài)車削淬硬工具鋼Crl2MoV時切削刃溫度.1車削試驗1.1試驗設備切削試驗在CAK6150Dj數控車床上進行,如圖1所示.1.2試件材料試件材料采用Crl2MoV工具鋼,其化學成分蘭州工業(yè)學院學報第20卷2007,31(9):905-914.[14]王麗君,苗彬,孟先新.Crl2MoV鋼不同熱處理條件下的硬度和金相組織分析[J].模具工業(yè),2005(9):52—56.[15]劉戰(zhàn)強,萬熠,周軍.高速切削***材料及其應用[J].機械工程材料,2006,30(5):1-4.[16]唐宗軍.機械制造基礎[M].北京:***出版社.1997:13—14.[17]佟艷嬌,張弘鎪,李熳,等.PCBN***干車淬硬鋼時倒棱前角對切削力和***磨損的影響[J].金剛石與磨料磨具工程,2007(2):66-68.張曉星.基于結合面的數控機床靜動熱態(tài)特性研究[D].長春:吉林大學,2011.ASME.ForcedLaminarFlowOveranIsothermalPlate.n/formulae/heatfer/convectionforced/calclamflowisothermalplate.cfm#calc,2011.FiniteElementModelingandMulti—stepInverseSimulationoftheCuttingEdgeTemperatureBasedontheANSYSTANGLin—hu,DOUQi—dong,GAOCheng—xiu,CHANGWen—chun,ZHANGJun—ping(1.DepartmentofMechanicalEngineering,LanzhouInstituteofTechnology,LanZhou730050,China;2.SiemensSwitchgearLtd.,ShanghaiR&D,Shanghai20045,China)Abstract:AnexperimentinvestigationoffinishdryhardturningvarioushardenedtoolsteelCrl2MoVwascon—ductedwiththePCBNcuttingtoo1.AccordingtothemanufacturingprocessinFDHT,thehardenedsteel,thegeometricalmodelfortheper··unitcuttinglaywasexploitedundertheconditionofthesmallerdepthofcut-.1argernoseradius—obliqueturning(SDOC—LNR—OT).Andthehalf-crescentshapezoneisthemainabsorbingheatzoneofthePCBNtoolinsert,whichwaspresentedinthispaper.ThenthefiniteelementmodelofthePCBNtoolin.sertwasproposed.Basedontheexperimentsandfiniteelementmodeling,thecuttingedgetemperaturesinfourcuttingspeedweresimulatedwiththemulti-stepinversesimulationmethodutilizingtheANSYSso,ware.Theex.perimentalresultsshowthatthecuttingedgetemperaturesareat725℃~1053oC.Andtheabsoluteerrorsbe—tweentheexperimentalandsimulatedresultsarelessthan5%.whichmeetsrequirementsofthetarget.Thismethodisofgreatdirectivesignificanceandreferencevalueintheproduction.Keywords:finishdryHardturning(FDHT);ha

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