本文關(guān)鍵詞：三維通穿槽對切削溫度影響的有限元仿真研究

  更多相關(guān)文章： 有限元 通穿槽 DEFORM 3D 切削溫度

【摘要】：切削溫度對于切削加工而言,是切削過程中一個非常重要的因素。切削過程中產(chǎn)生的切削熱影響著刀具磨損狀態(tài)。直接或間接的影響刀具壽命及工件的加工質(zhì)量。因此,研究切削區(qū)域的溫度分布情況,并了解切削溫度受切削條件的影響就顯得非常重要。目前,對切削溫度的仿真研究基本上是二維切削仿真研究,較三維仿真相比,誤差較大。另外,斷屑槽對切削溫度影響的相關(guān)研究基本沒有。本篇基于DEFORM 3D有限元方法,對金屬切削區(qū)域溫度及溫度場的分布進(jìn)行三維模擬仿真研究。分析驗證了切削速度、背吃刀量、進(jìn)給率對切削區(qū)域溫度及溫度場分布的影響；研究了圓弧通穿槽對切削溫度及溫度場的影響；分析了相同切削條件下無槽與通穿槽的刀具和工件溫度及溫度分布情況,得出了二者的溫度對比曲線。結(jié)果表明：對刀具而言,采用通穿槽刀具切削時,可以有效的降低刀具切削溫度并改善高溫分布情況。對工件而言,在一定的切削速度下,采用通穿槽刀具切削時,工件的切削溫度同樣有一定地降低。這些結(jié)果對研究設(shè)計刀具斷屑槽及設(shè)定槽型刀具的切削參數(shù)具有重要的參考意義。這樣可以使斷屑槽既有利于斷屑,又可以有效的降低切削區(qū)域的溫度,改善刀具高溫分布情況。這種預(yù)測“試驗”的有限元仿真方法,可以減少多次重復(fù)的切削實驗,降低成本、耗材及研究時間,有效的提高了生產(chǎn)加工效率與效益。
【關(guān)鍵詞】：有限元 通穿槽 DEFORM 3D 切削溫度
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG506
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 引言10
• 1.2 斷屑槽的作用及研究意義10
• 1.3 金屬切削溫度及溫度場的國內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3.1 切削溫度的國內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 切削溫度場模型建立的研究及發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.4 有限元仿真在切削過程中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4.1 有限元仿真的價值和意義12-13
• 1.4.2 有限元法在切削溫度研究中的應(yīng)用13
• 1.4.3 DEFORM 3D發(fā)展及應(yīng)用狀況13-14
• 1.5 課題研究的意義14-15
• 1.6 研究課題的目的15
• 1.7 課題的研究內(nèi)容15-17
• 第2章 切削溫度理論及有限元法應(yīng)用研究17-30
• 2.1 切削基本原理17-21
• 2.1.1 切削變形研究17
• 2.1.2 金屬切削過程的本質(zhì)17-18
• 2.1.3 金屬切削過程變形區(qū)的劃分18-21
• 2.2 切削過程的溫度研究與分析21-26
• 2.2.1 切削熱的產(chǎn)生極其傳輸21-22
• 2.2.2 溫度分布傳熱學(xué)模型22-26
• 2.3 有限元法于金屬切削溫度場的應(yīng)用研究26-29
• 2.3.1 有限元方法理論基礎(chǔ)與主要步驟26-28
• 2.3.2 計算機(jī)軟件開展有限元分析原理28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 基于DEFORM 3D金屬切削三維有限元仿真模型建立研究30-48
• 3.1 DEFORM 3D有限元軟件簡介30-31
• 3.2 溫度場有限元計算方法研究31-37
• 3.2.1 加權(quán)余量法31-33
• 3.2.2 非穩(wěn)態(tài)溫度場有限元法33-37
• 3.3 技術(shù)條件設(shè)置37-39
• 3.3.1 摩擦條件37-38
• 3.3.2 處理邊界條件38-39
• 3.3.3 網(wǎng)格的重劃分39
• 3.4 基于DEFORM 3D金屬切削前處理過程39-45
• 3.4.1 設(shè)置工件條件39-41
• 3.4.2 切削刀具的設(shè)定及網(wǎng)格劃分41-43
• 3.4.3 設(shè)置工件43-44
• 3.4.4 檢查并修改設(shè)置結(jié)果44-45
• 3.5 DEFORM 3D模擬運行及計算45-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第4章 數(shù)據(jù)模擬與分析48-65
• 4.1 普通三角形無槽刀具數(shù)據(jù)模擬及分析48-55
• 4.1.1 切削速度對溫度場分布的影響分析48-50
• 4.1.2 背吃刀量對切削溫度及分布的影響分析50-52
• 4.1.3 進(jìn)給率對切削溫度及分布的影響分析52-55
• 4.2 通穿槽刀具切削過程數(shù)據(jù)模擬及分析55-58
• 4.2.1 通穿槽刀具溫度及溫度場研究分析56-57
• 4.2.2 通穿槽刀具切削過程工件溫度及溫度場研究分析57-58
• 4.3 切削溫度及溫度場分布受通穿槽影響的研究與分析58-64
• 4.3.1 刀具溫度場研究與分析58-62
• 4.3.2 工件溫度場研究與分析62-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第5章 實驗驗證65-70
• 5.1 切削溫度的測量方法65-67
• 5.1.1 刀具工件熱電偶法65-67
• 5.1.2 熱輻射法67
• 5.1.3 金相組織法67
• 5.1.4 掃描電鏡觀測法67
• 5.2 實驗和模擬對比分析67-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 第6章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 總結(jié)70-71
• 6.2 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75-76
• 攻讀學(xué)位期間所開展的科研項目和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉力強(qiáng);趙剛;;切削溫度的理論計算[J];佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年05期

2 曹自洋;何寧;李亮;;切削溫度對微細(xì)切削加工影響的有限元分析研究[J];工具技術(shù);2010年11期

3 李紹捫;;紅外測量切削溫度[J];機(jī)械工人(冷加工);1984年02期

4 張維紀(jì)，戴振松;切削溫度實驗數(shù)據(jù)處理裝置[J];浙江大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1994年05期

5 王欣亭;切削溫度經(jīng)驗公式的求法（正交分析）[J];組合機(jī)床與自動化加工技術(shù);1995年10期

6 劉戰(zhàn)強(qiáng),黃傳真,萬熠,艾興;切削溫度測量方法綜述[J];工具技術(shù);2002年03期

7 全燕鳴,林金萍,王成勇;高速立銑加工中切削溫度的測量(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronau;2005年01期

8 全燕鳴;趙婧;何振威;林金萍;樂有樹;;切削溫度測量信號的獲取與處理[J];中國機(jī)械工程;2009年05期

9 劉東;陳五一;徐宏海;羅學(xué)科;;鈦合金TC4切削溫度變化規(guī)律仿真研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2009年22期

10 戴振松;張維紀(jì);;采用單片機(jī)改革切削溫度實驗[J];電子機(jī)械工程;1993年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 孫寶元;曾其勇;盧俊;柏平;黃尚誠;劉維;;化爆材料的切削溫度與切削力在線實時監(jiān)控研究[A];全國生產(chǎn)工程第九屆年會暨第四屆青年科技工作者學(xué)術(shù)會議論文集（二）[C];2004年

2 劉勝;;鈦合金TC9切削溫度的仿真與試驗研究[A];第五屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議暨2008年中國航空學(xué)會液壓與氣動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 姜芙林;高速斷續(xù)加工過程工件及刀具瞬態(tài)切削溫度的研究[D];山東大學(xué);2015年

2 張士軍;涂層刀具切削溫度及其測試技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2009年

3 楊穎;低溫冷風(fēng)在綠色加工中應(yīng)用的若干問題研究[D];重慶大學(xué);2004年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳欣;三維通穿槽對切削溫度影響的有限元仿真研究[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2015年

2 張帆;高速銑削刀具和工件瞬態(tài)切削溫度研究[D];山東大學(xué);2012年

3 劉繼剛;涂層刀具切削溫度場的有限元分析[D];山東大學(xué);2009年

4 王輝;切削力與切削溫度測量的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

5 徐靜;新型化爆材料動態(tài)切削溫度測試系統(tǒng)研究[D];大連理工大學(xué);2005年

6 盧俊;化爆材料的新型動態(tài)切削溫度及切削力測試系統(tǒng)的研發(fā)[D];大連理工大學(xué);2004年

7 王曉亮;TC4鈦合金切削溫度的研究[D];沈陽理工大學(xué);2013年

8 岳蕓;干硬切削30CrNiMo8合金鋼切削溫度與切削力的研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

9 孟輝;高速切削溫度動態(tài)有限元建模與數(shù)值模擬[D];山東大學(xué);2005年

10 張劍剛;鈦合金插銑過程刀具性能測試與模糊綜合評價[D];天津大學(xué);2007年

，

本文編號：589418