本文關(guān)鍵詞：三維金屬切削過程的有限元模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 在金屬切削加工中,對切削過程的研究有著重要的意義。已有的研究表明,數(shù)值方法是研究切削加工過程的一種有效手段。為此,本文采用三維熱力耦合有限元模擬技術(shù),對金屬切削過程進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。 本文首先系統(tǒng)分析了金屬切削過程的有限元建模理論,建立了金屬切削三維熱力耦合剛粘塑性有限元模型,確定了材料模型、切屑分離準(zhǔn)則、網(wǎng)格劃分、接觸摩擦模型、磨損模型和邊界條件等。基于DEFORM-3D軟件平臺,成功地模擬了金屬切削加工過程。揭示了等效應(yīng)變、溫度場、刀具磨損的分布規(guī)律。模擬結(jié)果表明該模型是可靠的。 研究揭示了主要工藝參數(shù)對切屑變形、切削力、切削溫度、刀具磨損的影響規(guī)律。通過與理論分析的比較,驗(yàn)證了數(shù)值模擬的可行性,為工藝參數(shù)優(yōu)化、切削質(zhì)量控制及刀具設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：切削 三維數(shù)值模擬 剛粘塑性有限元 熱力耦合
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TG506
【目錄】：

• 中文摘要3
• 英文摘要3-7
• 第一章 緒論7-11
• 1.1 引言7
• 1.2 研究背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-10
• 1.3 本文的主要工作10-11
• 第二章 DEFORM-3D有限元軟件概述11-16
• 2.1 DEFROM-3D軟件簡介11-13
• 2.1.1 DEFORM-3D的特點(diǎn)11-12
• 2.1.2 DEFORM的理論基礎(chǔ)12-13
• 2.2 DEFORM-3D軟件的主界面及模塊結(jié)構(gòu)13-15
• 2.2.1 DEFORM-3D的主界面13
• 2.2.2 DEFORM-3D的模塊結(jié)構(gòu)13-15
• 2.3 DEFORM-3D有關(guān)功能模塊在本課題研究中的應(yīng)用15
• 2.4 本章小結(jié)15-16
• 第三章 金屬切削過程仿真的有限元基礎(chǔ)理論16-28
• 3.1 有限單元分析方法概述16-19
• 3.2 金屬塑性成形有限元概述19-20
• 3.2.1 彈（粘）塑性有限元法19-20
• 3.2.2 剛（粘）塑性有限元法20
• 3.3 剛-粘塑性有限元法的基本假設(shè)、基本方程與基本原理20-25
• 3.3.1 剛-粘塑性有限元法的基本假設(shè)20-21
• 3.3.2 剛-粘塑性材料流動的基本方程21-22
• 3.3.3 Markov變分原理22-23
• 3.3.4 基于罰函數(shù)法的剛-粘塑性有限元求解列式23-25
• 3.4 三維塑性成形過程中的傳熱問題的基本理論25-27
• 3.4.1 三維瞬態(tài)傳熱問題的基本方程25-26
• 3.4.2 初始條件和邊界條件26-27
• 3.4.3 傳熱問題的變分原理27
• 3.5 本章小結(jié)27-28
• 第四章 基于DEFORM-3D的切削模型的建立28-36
• 4.1 幾何及材料模型的建立28-30
• 4.1.1 幾何模型的建立28-29
• 4.1.2 材料模型的建立29-30
• 4.2 網(wǎng)格劃分及動態(tài)自適應(yīng)網(wǎng)格重劃30-31
• 4.3 刀屑分離準(zhǔn)則31-32
• 4.4 摩擦模型的建立及接觸問題的處理32-34
• 4.4.1 摩擦模型的建立32-33
• 4.4.2 接觸問題的處理33-34
• 4.5 刀具磨損模型34
• 4.6 熱力耦合分析技術(shù)及傳熱邊界條件34-35
• 4.7 本章小結(jié)35-36
• 第五章 切削模型計(jì)算結(jié)果及分析36-51
• 5.1 切削過程的模擬結(jié)果36-40
• 5.1.1 切屑的形成過程36
• 5.1.2 切削力的提取36-37
• 5.1.3 切削應(yīng)力分布37-38
• 5.1.4 切削應(yīng)變的分布38-39
• 5.1.5 切削溫度場的分布39-40
• 5.1.6 刀面的磨損分布40
• 5.2 切削參數(shù)對主切削力的影響40-42
• 5.2.1 切削速度對主切削力的影響40-41
• 5.2.2 進(jìn)給量對主切削力的影響41
• 5.2.3 切削深度對主切削力的影響41-42
• 5.3 切削參數(shù)對切削溫度的影響42-44
• 5.3.1 切削速度對切削溫度的影響42-43
• 5.3.2 進(jìn)給量對切削溫度的影響43
• 5.3.3 切削深度對切削溫度的影響43-44
• 5.4 切削參數(shù)對刀具磨損的影響44-47
• 5.4.1 切削參數(shù)對前刀面磨損的影響44-46
• 5.4.2 切削參數(shù)對后刀面磨損量的影響46-47
• 5.5 刀-屑摩擦系數(shù)對仿真結(jié)果的影響47-49
• 5.5.1 對主切削力、切削溫度及前刀面磨損的影響47
• 5.5.2 對切屑變形的影響47-48
• 5.5.3 對剪切角的影響48-49
• 5.6 本章小結(jié)49-51
• 第六章 結(jié)論51-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 致謝57-58
• 在學(xué)期間發(fā)表論文和參加科研情況58

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王永勝;胡青春;;基于有限元的切削加工仿真及殘余應(yīng)力分析[J];工具技術(shù);2011年02期

2 沈序康;呂鵬;;可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金車刀車削45鋼車削力預(yù)報[J];工具技術(shù);2011年08期

3 郝見喜;董長雙;;基于自由切削理論的高進(jìn)給銑刀片結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];煤礦機(jī)械;2013年03期

4 章振翔;張金明;王來錢;;基于DEFORM-3D的不銹鋼切削力有限元仿真[J];輕工機(jī)械;2011年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄧昭帥;銅陽極板銑削刀具磨損原因分析及刀具耐用度的確定[D];昆明理工大學(xué);2010年

2 倪斌;40CrNiMoA淬硬鋼高速干切削過程的有限元仿真[D];昆明理工大學(xué);2010年

3 李冬穎;螺旋錐齒輪銑刀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其銑削加工過程的仿真分析[D];吉林大學(xué);2011年

4 王敏;復(fù)雜曲面切削加工仿真技術(shù)研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

5 徐秀麗;鋼球毛坯冷鐓成形的有限元模擬[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

6 金志博;基于有限元方法的鎳基高溫合金拉削性能研究[D];東北大學(xué);2010年

7 孔虎星;鈦合金高速正交切削過程的數(shù)值模擬及熱力學(xué)研究[D];中北大學(xué);2012年

8 朱婧怡;基于加工誤差綜合分析的薄壁件工藝順序及參數(shù)優(yōu)化方法研究[D];東華大學(xué);2010年

9 呂鵬;車削力的預(yù)報研究[D];西華大學(xué);2010年

10 楊浩金;基于重型機(jī)床大型零件鏜削加工參數(shù)優(yōu)化的研究[D];蘇州大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：三維金屬切削過程的有限元模擬，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：365813