铝合金车削过程刀具参数对切削力影响的有限元仿真开题报告

全文总字数：2031字

1. 研究目的与意义

本课题是使用有限元方法计算刀具参数对切削力的影响规律。

采用有限元法来模拟切削过程可以从模拟结果中得出许多实验难以得到的材料力学特性和物理特性，如：加工工件表面和切屑的温度场分布、应力分布、应变分布和残余应力分布等。

本课题是为了研究塑性材料切削及微切削过程有限元仿真的理论及方法，加深学生对刀具、工件材料以及切削过程的理解，培养学生掌握基本的有限元理论知识和有限元软件的使用，以拓宽学生的知识面和提升学生的专业技能。

2. 国内外研究现状分析

当今，国外在有限元切削方面研究成果较高，但国内水平欠佳。

金属切削加工的过程本身很复杂，工作的条件也不好，过去的研究方法主要是通过实验，相对会很麻烦。

如今，有限元法已经普遍被应用，与过去的方法相比，大大提高了结果的准确性。

3. 研究的基本内容与计划

一、研究内容：本课题主要内容为铝合金车削过程刀具几何参数对切削力影响的有限元仿真的有限元仿真，要求得到：不同刀具参数切削过程的切削力曲线、切屑的形成及形态、温度场分布等仿真结果，并对典型塑性材料切削过程中的不同物理现象做理论分析。

二、研究计划：第1周-第2周：熟悉任务，收集资料，了解任务书和撰写开题报告。

第3周-第6周：熟悉有限元软件third wave，着手为建模准备，通过查阅资料了解塑性材料的特点，切削过程的特点，选择刀具材料，定义刀具各项几何参数。

4. 研究创新点

1、基于有限元理论使用third wave软件进行切削模拟仿真。

2、铝合金质软塑性较高所以切削时易产生积屑瘤，积屑瘤大小与切屑区温度成正比。

3、根据铝合金的切削加工性，要求刀具耐磨，切削刃锋锐，具有前角大、后角大、主偏角大、副偏角小、刃倾角为正角度、刃面光洁等设计特点。