基于ansys的切削加工过程温度场的分析论文_毕业论文（设计）.docVIP

论文题目 学生姓名： 所在院系： 机电学院 所学专业： 机械设计制造及其自动化 导师姓名： 完成时间： 关键词：　ANSYS，切削温度，解析预测，有限差分 Abstract　 Based on heat transfer, by using a finite difference numerical method and per2sonal computer, temperature field at cut ting area in two dimensional machining processes is pre2dicted. Take machining titanium alloy by using diamond too l and carbide too l for examples, the cutting temperature is calculated. The calculated temperature is in good agreement with that measured. This indicates that computer simulation of cutting temperature is applicable. It also provides a new analytic method for the study of cutting and processing features of hard process2ing materials. A large amount of experiments will be saved thus. It lay a for p redict2ingthe optimum cut ting process and instructing the development of new cutter materials. Key words：ANSYS，Cut ting temperature，Analytic prediction，Finite difference 目 录 1绪论 1 1.1概述 1 1.2 研究切削温度的意义 1 1.3 切削温度在国内外的研究现状 2 1.4 研究目的、意义和内容 2 2.ANSYS软件简介 3 2.1 ANSYS 的定义 3 2.2 ANSYS软件的内容 3 2.3 ANSYS软件提供的分析类型 4 3 ANSYS 对物体的热分析 5 3.1热分析简介 5 3.2 ANSYS热分析特点 5 4 ANSYS在实例中的应用 6 4.1 定义工作文件名和工作标题 6 4.2 定义单元类型 7 4.3 定义材料性能参数 7 4.4建模 10 4.5划分网格 13 4.6加载求解 15 4.7查看结果 18 4.8 结果分析 18 5致谢 19 6参考文献 20 1绪论 1.11.2 研究切削温度的意义 切削时，切削温度对工作前角、刀—屑平均摩擦系数单位切削功率及切屑变形系数的影响。在切削温度低600的情况下，切削温度直接影响积屑瘤的消长，从而影响到积屑瘤前角，所以工作前角随切削温度的变化而变化。 刀—屑平均摩擦系数随切削温度变化原因有二。其一是积屑瘤前角随切削速度而变化，当θ＜300时，积屑瘤前角随着温度的提高而增大；当300 θ 600℃时，积屑瘤前角随切削温度的升高而减小。其二是：刀—屑界面上切屑底层金属的强度随切削温度的上升而下降；当θ＞600时，刀屑摩擦系数的下降主要就是由于这个原因。当θ＜600时，随工作前角的增大而减小；随工作前角的减小而增大。当θ＞600时，积屑瘤消失，这时，切屑变形系数的减小是由于刀—屑平均摩擦系数的减小； 单位切削功率pc—θ曲线有着与切屑变形系数曲线相似的形状，其理由是不言而喻的，切屑变形大，需要的功自然也就大些。当切削温度较高时，会使被加工材料软化，与刀具间硬度差增大，有利于切削加工进行。。一般认为，刀具的磨损是由于切削过程中的高温、高压、切屑与前刀面间的摩擦以及工件材料中有关化学元素与之发生粘结、亲和而引起的，即其磨损机制主要包括：氧化磨损和相变磨损。刀具高速切削时的平均切削温度可达1000～1200，在此高温下，即使在常压和空气气氛中也足以使刀具刀尖区产生氧化、放氮甚至相变。而刀具一经氧化和相变即会丧失其切削能力。粘结磨损。在一定压力和高温条件下，刀尖与被加工材料接触区随着切屑不断流出，双方均不断裸露出新的表面。随着与合金元素的亲和倾向不断增加，将导致出现粘结磨损。这种磨损一般表现为微粒脱落，当刀尖区温度高达1200左右时，局部颗粒将呈现“半熔化”状态，从而使粘结磨损大大加剧。颗粒剥落与微崩刃。由于刀具是由无数细小的颗粒构成，颗粒之间呈晶界间的精细裂纹