本文關(guān)鍵詞：切削加工過(guò)程與殘余應(yīng)力仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：切削加工是利用刀具從工件毛坯上切除多余的材料,使工件達(dá)到規(guī)定的幾何形狀,尺寸精度和表面質(zhì)量的機(jī)械加工方法。在切削加工過(guò)程中,為了提高其生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量,需要對(duì)切削機(jī)理和已加工表面殘余應(yīng)力進(jìn)行研究。在現(xiàn)代研究領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)仿真方法已經(jīng)成為了研究切削加工過(guò)程的有效手段。本文將基于有限元仿真軟件DEFORM-3D平臺(tái),對(duì)金屬切削加工過(guò)程、殘余應(yīng)力產(chǎn)生過(guò)程、消減殘余應(yīng)力方法等方面進(jìn)行數(shù)值模擬分析,揭示了整個(gè)加工過(guò)程中溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)等物理現(xiàn)象的規(guī)律,這對(duì)切削機(jī)理和殘余應(yīng)力的研究有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文研究的內(nèi)容主要有以下兩個(gè)方面： (1)對(duì)金屬切削加工原理進(jìn)行了分析,介紹了切削過(guò)程中切屑、積屑瘤、切削力、切削溫度等物理現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)幾何模型建立、網(wǎng)格劃分、材料模型建立以及對(duì)邊界條件和接觸摩擦的設(shè)置,建立了完整的切削加工有限元模型,并對(duì)該模型進(jìn)行了模擬運(yùn)算。 (2)鑒于殘余應(yīng)力對(duì)機(jī)械加工成形零件質(zhì)量與使用性能的重大影響,對(duì)切削成形工件內(nèi)部殘余應(yīng)力的產(chǎn)生過(guò)程、大小和分布進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真分析,并結(jié)合合理的熱處理工藝對(duì)消減殘余應(yīng)力過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。 通過(guò)以上研究可以獲得以下結(jié)論： (1)不同的刀具前角、切削速度、切削深度等切削因素對(duì)切屑變形系數(shù)、切削力、切削溫度以及殘余應(yīng)力的影響均有一定的規(guī)律性,這對(duì)切削機(jī)理以及殘余應(yīng)力的研究提供了重要的參考依據(jù)。 (2)經(jīng)過(guò)去應(yīng)力退火處理,工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力得到了大幅的消減,證明了該熱處理方案的有效性。
【關(guān)鍵詞】：切削加工 計(jì)算機(jī)仿真 DEFORM-3D 有限元 殘余應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TG501.1
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 切削加工仿真技術(shù)概況10-12
• 1.2.1 幾何仿真的應(yīng)用及現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 物理仿真(有限元仿真技術(shù))國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r11-12
• 1.3 殘余應(yīng)力的研究概況12-17
• 1.3.1 殘余應(yīng)力的概念及分類13-14
• 1.3.2 殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因14-15
• 1.3.3 殘余應(yīng)力的國(guó)內(nèi)外研究概況15-17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容17-18
• 第2章 有限元方法與DEFORM軟件介紹18-28
• 2.1 有限元方法概述18-19
• 2.2 金屬塑性成形有限元法概述19-21
• 2.2.1 金屬塑性成形有限元法類型20-21
• 2.3 彈塑性有限元法的基本原理21-23
• 2.3.1 彈塑性有限元法的本構(gòu)關(guān)系21
• 2.3.2 彈塑性有限變形的拉格朗日描述法21-23
• 2.4 DEFORM-3D有限元軟件概述23-27
• 2.4.1 DEFORM軟件簡(jiǎn)介23-24
• 2.4.2 DEFORM-3D軟件特點(diǎn)24
• 2.4.3 DEFORM-3D的有限元仿真流程24-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 切削加工理論及有限元仿真分析28-51
• 3.1 金屬切削加工過(guò)程原理分析28-37
• 3.1.1 金屬切削變形過(guò)程與切屑的類型28-31
• 3.1.2 積屑瘤的產(chǎn)生與影響31-32
• 3.1.3 切削力的產(chǎn)生與影響因素32-35
• 3.1.4 切削熱與切削溫度35-37
• 3.2 三維切削加工有限元模型建立37-42
• 3.2.1 幾何模型的建立37
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格重劃37-39
• 3.2.3 材料模型的建立39-40
• 3.2.4 邊界條件與接觸摩擦設(shè)置40-42
• 3.2.5 切屑分離準(zhǔn)則42
• 3.3 切削加工仿真結(jié)果與分析42-50
• 3.3.1 切屑形成過(guò)程及物理場(chǎng)分析42-45
• 3.3.2 刀具前角對(duì)模擬結(jié)果的影響45-47
• 3.3.3 切削速度對(duì)模擬結(jié)果的影響47-49
• 3.3.4 切削深度對(duì)模擬結(jié)果的影響49-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第4章 切削加工殘余應(yīng)力仿真研究51-58
• 4.1 殘余應(yīng)力的獲取51-52
• 4.2 殘余應(yīng)力分析52-53
• 4.3 切削參數(shù)對(duì)殘余應(yīng)力的影響53-55
• 4.3.1 刀具前角對(duì)殘余應(yīng)力的影響53-54
• 4.3.2 切削速度對(duì)殘余應(yīng)力的影響54
• 4.3.3 切削深度對(duì)殘余應(yīng)力的影響54-55
• 4.4 消減殘余應(yīng)力的熱處理工藝55-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第5章 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 致謝63-64
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄64

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

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  本文關(guān)鍵詞：切削加工過(guò)程與殘余應(yīng)力仿真研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：305834