二维金属切削过程计算机仿真及刀具几何参数优化

发布时间：2020-04-17 07:17

【摘要】： 本文在虚拟设计思想的指导下，，将自由直角切削的切削过程(从刀具与工件刚刚接触到剪切角形成)，通过数值仿真技术，基于国际通用大型有限元软件ANSYS平台之上的，精确而生动地模拟出来。并在此基础上分析了金属切削过程中剪切区的形成过程，应力和应变场的变化过程，从而得出刀具本身在切削过程中所受接触载荷的分布情况，并依此对刀具的应力分布进行了研究。借助于这一虚拟设计方法，通过改变刀具几何参数进行了一系列的仿真实验，实现了对刀具几何参数的优化及其它方面的研究，并以我校研制的纳米TiN、AlN改性TiC基金属陶瓷刀具为研究对象，重点研究了该刀具的几何参数优化问题。
【图文】：

、汽车交通、国防军工、电子、土木、造船、水利、地质等工业。AN理场藕合功能，允许在同一模型上进行各式各样的祸合计算。这就确S对多领域、多种工程问题的求解。并且该软件提供了一个不断改进单，具体包括:结构高度非线性分析、电磁学分析、计算流体力学分优化、接触分析、自适应网络划分、大应变/有限转动功能以及利用AN设计语言的扩展宏命令功能等。1ANSYS的特点户界面ANSYS的友好的图形用户界面和其优秀的程序构架使其易学易用。该了基于motif标准的易于理解的用户界面(GUI)如图2.1，通过它可交互访问程序的各种功能、命令、用户手册和参考资料，并可进一步个分析，同时该程序提供了完整的在线说明和状态途径的超文本帮助系助有经验的用户进行高级应用。

同时ANSYS本身也具有强大的图形生成能力，并且ANSYS生成的图形更有利于计算。用二维图形来表述自由直角切削更为方便，为此我们建立了如下平面图形图4.2，刀具几何参数为:前角100，后角8o。定义单元类型为VISCO106和PLANE182;打开网格划分工具，指定各区域网格的大小，将工件划分为1750个单元，刀具分成100个单元，并建立切屑与加工表面间的初始联系，指定分离准则。为了模拟自由直角切削时工件和刀具的约束情况，我们在工件左侧施加了X方向的约束，在工件底部施加了X和Y两个方向约束。在切削时刀具是水平向左的
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TH164

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本文编号：2630608