铝合金棒料切断过程的有限元仿真分析开题报告

 2021-08-08 01:08

1. 研究目的与意义

铝合金材料的塑性、韧性好,粘附性强,切屑不易分离,切削过程中很容易粘附在刀刃上产生刀瘤影响切屑的顺利排出,进而增大已加工表面的粗糙度在加工切断过程中易发生变形。因此对工件切断过程中的积屑瘤、鳞刺、切削层中的分流现象的切削模型,一起通过对这些模型的分析,更好的阐明切削过程中各种现象的本质,增强下料质量,为后续加工减少刀具切削提供便利,减少加工环节等。实践证明,通过计算机的模拟仿真既节约时间,节省人力和物力,又得出许多从实验中难以得到的重要数据,能从理论上清晰的发现金属切削过程,对实践有着很高的指导价值。

2. 国内外研究现状分析

随着计算机技术在工业领域的广泛应用和有限元技术的逐步完善,用有限元方法对刀具在金属切段过程的状态模拟的方法越来越多,切削加工过程有限元模拟涉及以下问题:材料的去除机理、切削形成、残余应力和刀具的磨损等。以计算机为工具,应用有限元软件包来模拟仿真大量的工程实际问题,已成为当今工程技术研究领域的热门方向,这也是当今高科技技术不断发展的必然趋势。有限元法的应用得到蓬勃发展,到20世纪初80年代初期,国际上较大型的结构分析有限元通用程序多达几百种,从而为工程应用提供了方便条件,由于有限元通用程序使用方便,计算精度高,其计算结果已成为各类工业产品设计和性能分析的可靠依据。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

1.铝合金棒料切断过程的有限元仿真,要求得到:铝合金棒料切断过程的切削力曲线、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;

2.根据铝合金棒料切断过程切削仿真的特点,合理的选择刀具材料、刀具前角、后角、切削用量等参数并阐明选用原因;

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4. 研究创新点

利用有限元仿真对切削模型的进一步完善化,大多数研究工作者还是致力于建立能反映一般切屑过程的切削模型。对工件切断过程中的积屑瘤、鳞刺、切削层中的分流现象的切削模型,一起通过对这些模型的分析,更好的阐明切削过程中各种现象的本质,提出控制这些现象的措施,进而控制这些现象的措施,进而建立能根据切削过程各种力学参数的变化而预测切削结果的预测理论。

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