大学毕设论文--金属切削加工有限元模拟技术发展现状分析.docVIP

金属切削加工有限元模拟技术发展现状分析 摘要：随着科学技术的突飞猛进，人们对金属切削的掌握能力越来越高，同时也有了更高的要求，要求更高的效率，更高的精度，在这种情况下金属切削的有限元模拟技术应运而生，它的成本更低，操作更方便，对金属切削有很大的价值。 本文初步介绍了有限元法以及有限元法的当前发展，讨论了金属切削过程中有限元模型的类型，对所涉及的网格划分，刀-屑接触，以及分离准则等关键技术进行了研究。 关键词：金属切削：有限元法：刀-屑接触：有限元模拟  Analysis of development status of finite element simulation technology for metal cutting process Abstract: With the rapid development of science and technology, people grasp of metal-cutting more and more, but also have higher requirements, requiring higher efficiency, higher accuracy, in this case the finite element simulation of metal cutting technology came into being, its lower cost, more convenient operation, the metal cutting is of great value. This paper introduces the current preliminary finite element method and finite element method, discussed the type of metal cutting process finite element model of the mesh covered knife - key technologies chip contact and separation criteria were studied. Keywords: Metal Cutting；Finite Element Method；tool-chip contact；Finite Element Simulation  目 录 摘要 I Abstract II 目录 III 1 引言 1 1.1 研究目的及意义 1 1.2 有限元法的简单介绍 2 1.3 本文主要研究内容 2 1.3.1 有限元的建模方法 2 1.3.2 AdvantEdge软件 3 1.3.3 DEFORM软件 4 1.4 国内外相关技术发展现状 5 1.4.1 国外有限元模拟研究 5 1.4.2 国内有限元模拟研究现状 7 2 金属切削过程有限元模拟关键技术研究 8 2.1 正交切削时建立模型 8 2.2 网格加密以及重划分 8 2.2.1网格细化 9 2.2.2 网格重划分 9 2.3 修正刀-屑接触区的摩擦模型 11 2.4 金属切屑分离的准则选择 13 2.5 小结 14 3 案例分析研究 15 3.1 DEFORM的Ti-6Al-4V切削过程中有限元求解以及分析 15 3.1.1 钛合金TC4的相关物理性能以及化学成份 15 3.1.2 有限元切削仿真软件DEFORM 15 3.2 DEFORM切削过程中模型的建立以及相关技术 16 3.2.1 材料模型 16 3.2.2 几何模型的建立 18 3.2.3 网格划分和自动重划 21 3.2.4 刀具的磨损 23 4 总结与展望 25 参考文献 26 致谢 29 1 引言 机械制造工业对整个国家经济的发展有着重大的影响。全世界工业发达国家几乎都有十分先进的机械制造工业。美国的宇航与航空工业,日本的汽车工业都是例子。金属切削加工在机械制造工业中有着突出的地位。因为要把毛坯表面高低不平的缺陷层去除掉,以获得高精度的表面及完整的零件,切削与磨削加工是最常用的方法[1]。据统计,全世界工业发达国家(包括前苏联),在上世纪80年代中期每年用于切削加工的费用就超过2500亿美元。随着我国经济的快速发展和国防事业的稳步向前,我国的机械制造工业也迎来了快速发展的时代,同时我国每年用在切削加工方面的费用也在不断攀升。 金属切削简单来讲是通过必要的运动和一定动力条件下提供切削机床的过程，第一步刀具接触工件，第二步工件上作相对运动，在刀具的作用下，因为有