刀具参数对钛合金切削过程影响的有限元仿真研究开题报告

 2021-08-08 01:08

全文总字数:1361字

1. 研究目的与意义

机械加工过程中,金属切削加工过程中刀具与工件之间相互作用和各自的变化规律,金属切削加工是用刀具从工件上切除多余材料,从而获得形状、尺寸精度及表面质量等合乎要求的零件的加工过程。

实现这一切削过程必须具备三个条件:工件 与刀具之间要有相对运动,即切削运动;刀具材料必须具备一定的切削性能;刀具必须具有适当的几何参数,即切削角度等。

特此刀具参数对金属切削过程的影响是多维的且是我们所关注和研究的,为极大的减少研究开发成本和周期,有限元分析刀具参数则是不二之选,利用third wave advantedge软件作为仿真工具,依次改变刀具参数得到切削过程参数,进而分析对金属切削过程的影响

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2. 国内外研究现状分析

金属切削有限元分析国内发展状况及前景国内在金属切削有限元分析这一领域还是处于比较落后的阶段,但我们仍在奋力追赶国际水平,大都是采用实体实际的切削过程来分析,这样的模式没有有限元分析那般便捷和准确且耗时耗力,但在1995年洪深泽,胡积威,陈建学等学者在工业学报上发布过刚塑性有限元数值模拟研究结果,到了1997年谢水生,王祖唐在介绍了金属塑性加工成形数值模拟的基本原理,阐述了塑性加工成形过程有限元数值模拟的关键技术最后给出了该领域的几个应用实例并指出了该领域的发展趋势金属切削有限元分析国外发展状况及前景美国的j. m. huang, j. t. black最先系统地研究了金属切削加工中切削成形的原理,,为后来的研究指明了方向。

m.r.lajc-zok应用有限元方法研究切削加工中的主要问题,初步分析了切削工艺。

1984年d. a. lucca, r. l. rhorer,等讲材料假设为钢塑性材料,利用刚-塑性有限元方法分析了在低切削速度、低应变速率下的稳态正交切削。

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3. 研究的基本内容与计划

尽管国外关于金属切削过程有限元分析方面的研究工作已经开展很过很久了,且国内关于经书切削过程的三围有限元仿真方面鲜有文献报道,这表明,到目前为止我国对金属切削过程三维有限元仿真方面的研究尚处于探索阶段,对仿真中出现的许多问题也少有解决,因此应用好当下的有限元条件,开阔新的仿真是极其有必要的。

4. 研究创新点

当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用CAD软件的集成使用,即在用CAD软件完成部件和零件的造型设计后,能直接将模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分并进行分析计算,如果分析的结果不满足设计要求则重新进行设计和分析,直到满意为止,从而极大地提高了设计水平和效率,我们正是利用有限元的便捷性来开发刀具参数的改变对金属切削过程的影响

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