金属切削变形实验装置的优化设计及有限元分析开题报告

1. 研究目的与意义

金属切削过程是一种连续的动态过程。拟改进快速落刀装置，使刀具能以更大的加速度和工件分离，以获得更高质量、更加完整的切屑根部样本，以揭示金属切削过程中的切屑形成机制。通过ANSYS有限元分析软件，对装置的关键受力、受热件进行应力场、温度场仿真研究，从而提高装置的可靠性和实现快速落刀装置的优化设计。

2. 国内外研究现状分析

快速落刀法就是采用把刀具突然离开切削区以冻结在退刀瞬时的切削状况，让切屑留在工件上，然后将切屑连同与之相连的工件切下，制成金相标本。常用的装置称为：快速落刀装置。

早在1975年，国外有位名叫r.h.brown研制了最早的双剪切销速停装置，并且运用该装置对切削实验做了简单的研究，记录了相关实验数据。

而国内起步相对较晚，但也有许多研究者改进或创造了各式各样的快速落刀装置，在用于切削变形研究方面的快速落刀装置主要有以下几种：

（1）由赵伯彦、陆鹏翥、王西彬研制的枪击式快速落刀装置；

3. 研究的基本内容与计划

一、研究内容：

拟定装置受力、受热仿真分析方案，注重建模、网格划分、单元选取、加载方式等细节，尽可能贴近实际。采用ansys分析软件对装置主要零部件进行有限元分析，开展应力场、温度场等仿真分析，获得分析结果。

二、研究计划：

4. 研究创新点

该改进型快速落刀装置是一款工作高效、性能良好的快速落刀装置。本设计通过ANSYS有限元分析软件，对装置的关键受力、受热件进行应力场、温度场仿真研究。根据分析研究数据，确定装置结构稳定，主要零部件的强度满足工作要求，保证工作安全可靠。