金屬車削加工中切削力的仿真與試驗研究.pdf

1、隨著科技的進步，航空航天、能源及汽車等重要工業(yè)的迅速發(fā)展，產品的材料構成不斷優(yōu)化，新的工程材料不斷涌現(xiàn)。由于材料的性能也各有不同，新型材料的使用對切削加工提出了新的要求。車削加工是金屬切削加工最基礎、應用最廣的方法之一，切削力是車削加工過程中重要的物理參數(shù)，它對切削機理的研究，機床功率消耗的計算，機床、刀具、夾具的設計，合理切削用量的制定，刀具幾何參數(shù)的優(yōu)化等都有重要的參考作用，因此，對車削加工中的切削力進行研究具有重要的理論和實際意義

2、。
　　 本文基于有限元模擬方法和金屬切削理論，以45#鋼、TC4鈦合金、1Cr18Ni9Ti不銹鋼及30CrMnSiA鋼等性能不同的材料的車削加工為對象，通過有限元模擬和試驗研究，以獲得三向切削力及其之間的比例關系，分析切削工藝參數(shù)對切削力的影響規(guī)律，為實際加工生產及工藝裝備設計提供參考依據。
　　 利用有限元軟件--DEFORM－3D對4種材料分別建立車削加工有限元仿真模型，通過有限元仿真模擬計算，獲得了車削過程切屑

3、的形成過程的仿真結果及切削力隨時間變化曲線。以此為基礎，研究了不同切削工藝參數(shù)條件和不同材料特性下車削過程的仿真問題，得到了切削力的仿真結果以及切削力隨切削工藝參數(shù)變化的規(guī)律。
　　 進行了車削力試驗研究，分析了切削用量和刀具角度等因素對切削力影響的規(guī)律，采用正交試驗方法進行了切削力綜合試驗，通過正交回歸分析，建立了4種材料的切削力預測模型，經顯著性檢驗驗證了其正確性，并分析總結出4種材料車削加工中三個方向切削力的比例關系。