正交金属切削论文_王咏萱

导读:本文包含了正交金属切削论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:正交,有限元,金属,切削力,建模,数值,切屑。

正交金属切削论文文献综述

王咏萱[1](2017)在《金属玻璃非正交滑移线场切削模型研究》一文中研究指出金属玻璃(非晶态合金)作为一种新型工程材料,因其具有优异的力学、物理学以及化学性能而在军事、航空航天等领域具有重要的应用前景。其独特的长程无序、中短程有序的原子团簇结构,使其表现出与晶态金属不同的形变特征,如具有拉压非对称现象、应力/温度双重敏感等。切削力是切削机理研究的重要方面,金属玻璃由于其特殊的微观组织结构使得原有适用于晶态金属的切削模型不再适合它。人们已经开始尝试建立专门适用于金属玻璃的切削力模型,但其精度有待提高。本文基于对金属玻璃形变特性的深入分析,提出了一种新的经过温度修正的广义M-C屈服准则,并将其引入到滑移线场切削模型中,具体研究内容如下:1.在对金属玻璃形变屈服准则对比分析的基础上,鉴于金属玻璃的微观组织结构与岩土类材料内部颗粒的宏观无序态之间的结构相似性,将源于岩土领域的M-C屈服准则引入到金属玻璃切削形变机理的分析中来。同时考虑到金属玻璃对温度和应力的双重敏感性,以及传统M-C屈服准则未考虑中间主应力影响的问题,对传统M-C屈服准则进行了改进,提出了一种适用于描述金属玻璃切削形变过程的“温度修正的广义M-C屈服准则”。2.建立切削模型是表征切削过程中力学行为的重要方法,其中滑移线场模型能更为准确的反映材料的塑性流动状况。文中将修正后的屈服准则应用到滑移线场模型中。由于金属玻璃对温度和应力的双重敏感改变了滑移线场的正交特性,因此建立了面向金属玻璃切削机理研究的“非正交滑移线场模型”。为了求解该解析模型,在车削实验之后测量了切屑厚度与宽度,采用热力学分析法获得剪切面上的平均温度的理论计算公式。3.利用切削力的实测数据对前述切削力模型进行实验验证,结果表明,在相同的切削用量下,过往文献中的切削模型、未考虑中间主应力的滑移线场模型、以及考虑中间主应力的滑移线场模型叁者中,后者的计算精度最高,平均误差为8.1%。实验结果证明了模型的有效性。4.正交切削测力实验结果中发现了不同于晶态金属切削加工的力学现象,即二维正交切削金属玻璃时传统定义中的主切削力不再是最大分力,而是背向力略大于主切削力。造成这一现象的原因可能与金属玻璃的低弹性模量特性有关,这也成刀具后刀面剧烈磨损的重要原因之一。(本文来源于《燕山大学》期刊2017-05-01)

赵光光[2](2016)在《Vit1型金属玻璃正交切削的切削力及温度场有限元仿真研究》一文中研究指出金属玻璃(非晶态合金)因其优异的物理、力学及化学性能在军事、航空天等领域具有广阔的应用前景。其长程无序、中短程有序的原子团簇结构在给其带来优异力学性能的同时也使金属玻璃成为一种典型的难加工材料。金属玻璃切削加工中切削力波动性大,刀具粘结磨损严重,对切削加工机理的深入理解是优化工艺技术,提高难加工材料可加工性的科学前提。课题针对金属玻璃对温度与应力双重敏感的特性,以材料本构关系模型为切入点,利用有限元技术对金属玻璃切削加工中的切削力和温度场展开如下研究:1、鉴于当前通用有限元仿真平台无适用于描述金属玻璃形变过程的材料模型问题,在深入分析对比各种屈服准则的基础上,引入源自岩土力学领域的D-P屈服准则,结合损伤演化准则与金属玻璃的传热学参数建立了能够反映金属玻璃拉压非对称性并考虑绝热温升效应的材料本构关系模型。将该材料本构关系模型嵌入到通用有限元平台后,以金属玻璃二维正交切削主切削力仿真数据与车削实验中的切削力实测数据进行对比,二者平均误差9.6%,证实了前述材料本构建模的正确性,为金属玻璃的切削机理有限元仿真奠定了良好的基础;2、在上述仿真模型基础上,系统分析了切削用量与刀具几何参数对金属玻璃切削加工切削力及温度场分布的影响。从刀具刃口半径带来的尺寸效应的角度解释了金属玻璃正交切削切深抗力的特殊变化规律;3、针对金属玻璃的温度敏感性特点,提出以激光辅助加热的方式来降低金属玻璃工件的表层硬度,进而提升其可加工性的研究思路。首先建立金属玻璃的激光加热模型,得到其辅助加热温度场,然后以此作为初始温度场进行金属玻璃的等效激光加热辅助切削仿真。结果发现相对于传统切削,激光加热辅助切削可以大幅降低金属玻璃切削的主切削力,且稳定切削时切削力振幅减小,证实了针对金属玻璃的温度敏感性而采取激光加热辅助切削的方式的可行性。(本文来源于《燕山大学》期刊2016-05-01)

李玉平,周里群,吴义彬[3](2012)在《金属二维正交切削的有限元分析与刀具角度优化》一文中研究指出以YT5类硬质合金刀具切削45号钢为研究对象,利用ANSYS软件,建立了金属二维正交切削过程的有限元模型。讨论了金属切削过程仿真所涉及到的分离标准、节点耦合、接触等问题;对剪切角进行了有限元计算,并和李和谢夫理论、麦钱特理论进行了比较,发现ANSYS计算的剪切角与李和谢夫理论更为接近。随着切削速度的提高,刀具最大等效应力值呈下降变化。研究结果表明,刀具承受的应力值与前角和后角成非线性的比例关系,当前角γ=3o、后角α=5o时刀具应力最小,对认识刀具的切削有一定的作用。(本文来源于《精密制造与自动化》期刊2012年03期)

叶贵根,薛世峰,仝兴华,戴兰宏[4](2012)在《金属正交切削模型研究进展》一文中研究指出鉴于切削加工巨大的经济和工艺价值,建立切削过程的理论模型,用以预测切削状态,对于优化切削条件、提高加工效率具有重要意义。国内外学者致力于该领域的研究,并在过去的几十年里建立了许多经典的正交切削模型。然而由于切削过程异常复杂,现有的切削模型并不能满足人们对切削过程精确预测的要求。因此,总结并了解已有的切削模型,对于建立更为有效的切削过程预测模型具有重要的指导和启示作用。系统回顾近几十年来在正交切削领域具有代表性的力学模型,重点介绍Merchant、Piispanen、Shaw、Lee和Shaffer、Hill、Fang、Oxley及Atkins等人的工作,阐述各自模型的主要理论、成果及其联系。最后,对正交切削模型的发展方向进行简要探讨。(本文来源于《机械强度》期刊2012年04期)

勾戬,刘菲[5](2008)在《正交金属切削加工的颤振分析》一文中研究指出由再生效应振动引起的再生型颤振,在正交切削加工中,严重影响了工件的加工质量,甚至导致无法正常切削。分析单自由度的再生型颤振动力学模型,考虑颤振处于稳态时的情形,分析自激振动频率对振幅的影响,结果表明,高频振动有助于颤振的抑制.(本文来源于《四川省力学学会2008年学术大会论文集》期刊2008-06-14)

李作丽[6](2007)在《金属正交切削加工中切削力的有限元模拟》一文中研究指出本文针对典型的正交切削工艺建立了平面应变模型,工件采用弹塑性材料模型,而刀具采用考虑温度变化的刚性材料模型。利用有限元软件,对所建立的模型进行了有限元分析,得到了不同切削速度下的切削力,并对这些切削力进行了比较分析,得出了切削力的变化规律,分析发现该规律比较符合切削力的实验结果,说明可基于该模型对金属切削过程进行更深入的研究。(本文来源于《英才高职论坛》期刊2007年03期)

盛精,薛鹏[7](2006)在《基于Marc金属正交切削过程仿真的参数化建模》一文中研究指出对金属正交切削过程的仿真,方便和快捷地对刀具—工件系统进行造型是必要的。本文通过建立刀具、工件的参数化模型并选用了合适的造型方式,应用数据库技术,采用C++Builder软件完成了接口设计;给定刀具的结构尺寸、几何角度和工件的几何尺寸以及刀具与工件的相对位置,即可生成二维造型的的过程文件,并在Marc软件环境中完成刀具—工件的建模。最后介绍了刀具—工件的参数化造型的关键技术及其过程。从而为正交切削过程的数值模拟奠定了基础。(本文来源于《湖北汽车工业学院学报》期刊2006年04期)

梁磊[8](2006)在《金属正交切削仿真及实验研究》一文中研究指出金属切削加工是利用刀具和工件相对运动去除工件上多余金属或余量以获得合乎要求的零件的加工方法之一。金属切削过程是一个高度非线性、热力耦合的过程。为了弄清出切削机理,提高加工效率以及对加工过程的参数优化,获得最好的加工效果,国内外都对金属的切削过程进行了广泛的研究。本文通过有限元技术对正交切削过程进行模拟分析,以便为改进切削工艺和加工参数优化提供理论依据。本文根据金属切削的理论,对金属正交切削过程进行了的分析和研究;结合有限元理论和实际金属正交切削的特点,提出了有限元分析模型。针对此模型,应用DEFORM有限元软件,将工件、刀具材料的一些特性参数结合起来,分析和定义了载荷边界条件,对刀具前刀面与切屑之间复杂的摩擦状况,用库仑摩擦定理作一定的简化处理,定义了切屑分离准则和网格重划标准,完成了有限元分析仿真的预处理工作。对正交切削过程中应力、应变的变形特性进行了模拟仿真,得到了加工过程中应力应变规律和不同加工参数对切削力的影响曲线。通过仿真剪切角的形成过程,验证了剪切角理论,得到了剪切角的仿真结果。建立了切削温度仿真模型,通过对切削过程中温度的仿真研究,得到了切削过程中不同加工参数对切削温度的影响曲线。利用CA6150车床进行切削实验,对仿真结果进行了实验验证,证明仿真结果可以反映实际切削加工过程,可为实际加工参数的选择提供依据和参考。(本文来源于《西安理工大学》期刊2006-03-01)

姚永琪[9](2004)在《正交金属切削温度场的计算与模拟》一文中研究指出金属切削是一个高度非线性、热力耦合的过程。在金属切削过程中,切削热的产生主要来源于切屑的变形(剪切面热源)和刀具、切屑和工件间的摩擦(摩擦面热源)。虽然两种热源面不大,但在一般情况下都能产生高温,有学者曾在研究中指出最高温升可达1000℃。较高的切削温度是刀具磨损的主要原因,它将限制生产力率的提高。切削温度还会使加工精度降低,使己加工表面产生残余应力以及其它缺陷。 由于切削时的温度场对刀具磨损的部位、工件材料性能的变化、已加工表面质量都有很大的影响,因而对温度场的研究也显得尤为重要。本文主要工作就是研究工件、切屑和刀具上个点的温度分布,也就是温度场。在论文中首先从前人提出的一些研究模型出发,进行比较和综合,得出一个改进的切削温度场研究模型,从理论上给出一种求切削温度场的方法,并结合前人的一些试验参数进行计算分析,得出温度场分布的计算曲线。最后利用通用有限元程序软件(ABAQUS)进行建模分析,给出一种动态直观的求解。 本文的创新点在于从两个不同的方面计算出切削温度场的分布,特别是在有限元分析切削温度场时,在已有有限元理论的基础上,结合ABAQUS/Standard通用有限元程序的特点和实际切削工况,将工件、刀具材料的一些特性参数与温度结合起来,列出相应的本构方程,根据切削的特点,对库仑摩擦定理作一定的修改,定义切屑分离准则。最后得到的温度场分布与计算方法得出的温度场分布曲线较为吻合。这对以后进行的类似研究可以提供一些有益的参考价值。(本文来源于《浙江大学》期刊2004-01-13)

方刚,曾攀[10](2003)在《金属正交切削工艺的有限元模拟》一文中研究指出切削加工是一种重要的金属制造工艺 ,其中切屑成形是一种典型的大变形问题 ,它涉及到材料非线性、几何非线性以及边界非线性问题 ,在高速切削加工过程中 ,还会涉及到热力耦合问题。本文针对典型的正交切削工艺 ,建立了平面应变模型 ,工件采用了弹塑性材料模型 ,而刀具采用的是考虑温度变化的刚性材料模型。利用商业化软件DEFORM-2 D,对所建立的模型进行了有限元分析 ,得到了切屑成形、温度分布、切削力变化以及残余应力等结果。将部分结果与文献中介绍的实验结果做了比较 ,发现他们是吻合的(本文来源于《机械科学与技术》期刊2003年04期)

正交金属切削论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

金属玻璃(非晶态合金)因其优异的物理、力学及化学性能在军事、航空天等领域具有广阔的应用前景。其长程无序、中短程有序的原子团簇结构在给其带来优异力学性能的同时也使金属玻璃成为一种典型的难加工材料。金属玻璃切削加工中切削力波动性大,刀具粘结磨损严重,对切削加工机理的深入理解是优化工艺技术,提高难加工材料可加工性的科学前提。课题针对金属玻璃对温度与应力双重敏感的特性,以材料本构关系模型为切入点,利用有限元技术对金属玻璃切削加工中的切削力和温度场展开如下研究:1、鉴于当前通用有限元仿真平台无适用于描述金属玻璃形变过程的材料模型问题,在深入分析对比各种屈服准则的基础上,引入源自岩土力学领域的D-P屈服准则,结合损伤演化准则与金属玻璃的传热学参数建立了能够反映金属玻璃拉压非对称性并考虑绝热温升效应的材料本构关系模型。将该材料本构关系模型嵌入到通用有限元平台后,以金属玻璃二维正交切削主切削力仿真数据与车削实验中的切削力实测数据进行对比,二者平均误差9.6%,证实了前述材料本构建模的正确性,为金属玻璃的切削机理有限元仿真奠定了良好的基础;2、在上述仿真模型基础上,系统分析了切削用量与刀具几何参数对金属玻璃切削加工切削力及温度场分布的影响。从刀具刃口半径带来的尺寸效应的角度解释了金属玻璃正交切削切深抗力的特殊变化规律;3、针对金属玻璃的温度敏感性特点,提出以激光辅助加热的方式来降低金属玻璃工件的表层硬度,进而提升其可加工性的研究思路。首先建立金属玻璃的激光加热模型,得到其辅助加热温度场,然后以此作为初始温度场进行金属玻璃的等效激光加热辅助切削仿真。结果发现相对于传统切削,激光加热辅助切削可以大幅降低金属玻璃切削的主切削力,且稳定切削时切削力振幅减小,证实了针对金属玻璃的温度敏感性而采取激光加热辅助切削的方式的可行性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

正交金属切削论文参考文献

[1].王咏萱.金属玻璃非正交滑移线场切削模型研究[D].燕山大学.2017

[2].赵光光.Vit1型金属玻璃正交切削的切削力及温度场有限元仿真研究[D].燕山大学.2016

[3].李玉平,周里群,吴义彬.金属二维正交切削的有限元分析与刀具角度优化[J].精密制造与自动化.2012

[4].叶贵根,薛世峰,仝兴华,戴兰宏.金属正交切削模型研究进展[J].机械强度.2012

[5].勾戬,刘菲.正交金属切削加工的颤振分析[C].四川省力学学会2008年学术大会论文集.2008

[6].李作丽.金属正交切削加工中切削力的有限元模拟[J].英才高职论坛.2007

[7].盛精,薛鹏.基于Marc金属正交切削过程仿真的参数化建模[J].湖北汽车工业学院学报.2006

[8].梁磊.金属正交切削仿真及实验研究[D].西安理工大学.2006

[9].姚永琪.正交金属切削温度场的计算与模拟[D].浙江大学.2004

[10].方刚,曾攀.金属正交切削工艺的有限元模拟[J].机械科学与技术.2003

论文知识图

切屑形状实验结果与仿真结果对比2-4正交铣削实验装置图17-4P...不同应变率下的拟合曲线与原数据的对...金属正交切削加工的有限元模拟模型正交切削模型切屑上切削区等效应力分布图

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