發(fā)布時(shí)間：2017-05-26 22:12

  本文關(guān)鍵詞：金屬切削過程仿真及其在斷屑槽性能研究中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 本文在研究了金屬切削原理和有限元理論的基礎(chǔ)上，借鑒前人在二維切削仿真研究中的成果與結(jié)論，選擇了基于等效塑性應(yīng)變的切屑分離準(zhǔn)則，建立了有限元分析模型，利用商業(yè)化的有限元分析軟件進(jìn)行了求解運(yùn)算，動(dòng)態(tài)模擬了三維狀態(tài)的金屬切削過程。本文具體研究內(nèi)容如下： 1、建立了二維切削加工有限元分析模型，，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。對(duì)金屬切削過程中應(yīng)力場、應(yīng)變場的變化及其規(guī)律作了定性分析。給出了應(yīng)力、應(yīng)變等值線圖，觀察了切削過程中各主要變形區(qū)位置和剪切帶形成過程。仿真結(jié)果驗(yàn)證了隨刀具前角增大，剪切角相應(yīng)增大。 2、建立了斜角切削加工有限元分析模型，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。通過提取切屑模型的關(guān)鍵線進(jìn)行測量，得到了切削過程中切屑流屑角、上卷半徑和側(cè)卷半徑的數(shù)值；驗(yàn)證了流屑角和刀具刃傾角總是近似相等的斯坦布勒實(shí)驗(yàn)法則；并實(shí)現(xiàn)了利用有限元仿真對(duì)切屑形態(tài)與受阻運(yùn)動(dòng)趨勢的預(yù)測。 3、建立了三維切削加工有限元分析模型，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。研究了切削力變化規(guī)律和切屑成形過程。仿真得到了不同切削用量下的切削力數(shù)值，為切削工藝研究及刀具設(shè)計(jì)提供了有用數(shù)據(jù)。通過和切削試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性，證明了仿真模型的有效性。 4、為了將該仿真模型應(yīng)用于刀具斷屑槽形的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，本文通過改變?nèi)珗A弧槽形刀具幾何參數(shù)進(jìn)行了一系列仿真實(shí)驗(yàn)，完成了對(duì)該種槽形流屑、卷屑性能的定性研究，得到了一些有意義的結(jié)論。 5、開發(fā)了金屬切削過程仿真分析的集成軟件。工藝人員通過軟件友好的人機(jī)界面，可以完成相應(yīng)條件下的程序編寫，計(jì)算分析，數(shù)據(jù)處理及結(jié)果演示。軟件操作方便，運(yùn)行可靠。
【關(guān)鍵詞】：金屬切削 有限元法 仿真 斷屑槽
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TG506
【目錄】：

• 第一章 緒論8-13
• 1.1 刀具研制方法的現(xiàn)狀與發(fā)展8-9
• 1.2 金屬切削過程仿真9-10
• 1.3 有限單元方法(FEM)10-11
• 1.4 基于FEM的切削仿真的研究概況11-12
• 1.5 本文主要工作12-13
• 第二章 金屬切削理論13-20
• 2.1 切屑的卷曲形式13
• 2.2 切屑的運(yùn)動(dòng)規(guī)律13-17
• 2.2.1 自然切屑(無引導(dǎo)自由切屑)的運(yùn)動(dòng)13-16
• 2.2.2 有引導(dǎo)自由切屑的運(yùn)動(dòng)16
• 2.2.3 受阻切屑的運(yùn)動(dòng)16-17
• 2.3 切屑形態(tài)參數(shù)的計(jì)算17-20
• 2.3.1 上卷半徑的計(jì)算17-18
• 2.3.2 側(cè)卷半徑的計(jì)算18-19
• 2.3.3 流屑角的計(jì)算19-20
• 第三章 有限單元理論與仿真系統(tǒng)的建立20-30
• 3.1 有限單元理論20-25
• 3.1.1 基本思想20-21
• 3.1.2 運(yùn)動(dòng)平衡方程21-22
• 3.1.3 顯式中心差分算法22-23
• 3.1.4 有限元法的前后處理23-25
• 3.2 仿真系統(tǒng)的建立25-30
• 3.2.1 關(guān)鍵技術(shù)的處理25-28
• 3.2.2 建立仿真系統(tǒng)的軟件平臺(tái)28-30
• 第四章 仿真分析與結(jié)果驗(yàn)證30-52
• 4.1 二維切削仿真30-37
• 4.1.1 模型的建立31
• 4.1.2 分析計(jì)算31-33
• 4.1.3 結(jié)果分析33-34
• 4.1.4 剪切角理論的仿真研究34-35
• 4.1.5 二維全圓弧槽形刀具35-37
• 4.2 斜角切削仿真37-43
• 4.2.1 模型的建立37-38
• 4.2.2 分析計(jì)算38-40
• 4.2.3 結(jié)果分析40-42
• 4.2.4 三維全圓弧槽形刀具42-43
• 4.3 三維切削仿真43-52
• 4.3.1 模型的建立43-45
• 4.3.2 分析計(jì)算45-46
• 4.3.3 結(jié)果分析46-47
• 4.3.4 切削力變化規(guī)律的仿真研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證47-50
• 4.3.5 特殊情況50-52
• 第五章 金屬切削過程仿真分析軟件開發(fā)52-59
• 5.1 軟件開發(fā)平臺(tái)52
• 5.2 軟件的總體設(shè)計(jì)52-54
• 5.3 軟件的使用說明及功能展示54-59
• 第六章 總結(jié)與展望59-61
• 6.1 本文的主要結(jié)論59
• 6.2 工作的完善與展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文64-65
• 致謝65

【引證文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 覃孟揚(yáng);基于預(yù)應(yīng)力切削的加工表面殘余應(yīng)力控制研究[D];華南理工大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張琳;導(dǎo)電加熱切削有限元模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2010年

2 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

3 蔣鈺鋼;高速切削加工過程有限元仿真研究[D];山東大學(xué);2011年

4 張廷梁;切削—擠壓成形過程仿真及可視化編程[D];西安理工大學(xué);2006年

5 劉新勝;精車不銹鋼可轉(zhuǎn)位刀片三維斷屑槽槽型研究[D];昆明理工大學(xué);2006年

6 宋健平;基于J2EE的金屬切削數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];南京航空航天大學(xué);2006年

7 楊建宇;小尺寸內(nèi)球面高精度車削工藝研究[D];東北大學(xué);2006年

8 杜俊瑋;基于刀具涂層改性的切削過程三維數(shù)值模擬技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2007年

9 劉勝;鈦合金正交切削的溫度場和切削力仿真與試驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2007年

10 亓婷;微織構(gòu)自潤滑刀具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D];山東大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：金屬切削過程仿真及其在斷屑槽性能研究中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：398245