高速車削難加工材料的有限元仿真.pdf

1、鎳基高溫合金、鈦合金憑借其良好的物理力學(xué)性能得到廣泛的應(yīng)用，但它們都是典型的難加工材料，高速切削技術(shù)由于具有諸多優(yōu)點而成為解決難加工材料不易加工這一難題的可能途徑之一，因此對這些材料的高速切削加工性能進(jìn)行研究具有重要意義。在切削加工領(lǐng)域，采用有限元軟件來模擬切削過程是一種有效可行的方法。
　　本文研究了材料模型，自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)，切屑分離準(zhǔn)則，摩擦模型和刀具磨損模型等五種高速切削難加工材料有限元仿真的關(guān)鍵技術(shù)；闡述了商業(yè)有限元軟

2、件DEFORM-3D和AdvantEdgeFEM的車削加工仿真過程；應(yīng)用DEFORM-3D軟件對鎳基高溫合金Incone1718進(jìn)行了三維高速車削有限元仿真，研究了溫度場、切屑形成過程和應(yīng)力場，制定了切削力的三因素四水平正交實驗，來研究切削用量對切削力的影響，得到了擬合度較好的三向切削力的經(jīng)驗公式；應(yīng)用AdvantEdgeFEM軟件對鈦合金Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5SnELI和Ti-10V-2Fe-3Al進(jìn)行了三維高速車削

3、有限元仿真，制定了六因素五水平的正交實驗方案，選定刀-屑接觸區(qū)溫度、刀具最高溫度、主切削力、切深抗力、進(jìn)給力和切削合力共六個指標(biāo)，來研究六因素在不同水平下對各指標(biāo)的影響，得到了Ti-6Al-4V六因素對各指標(biāo)影響的主次順序和不同指標(biāo)下的最佳方案，并得到了擬合度較好的三種鈦合金的切削溫度和切削合力的經(jīng)驗公式；通過實驗探索了Salomon假說的真實性，在切削速度為60m/min~350m/min的研究范圍內(nèi)，Inconel718和三種鈦合金

4、刀-屑接觸區(qū)切削溫度的變化規(guī)律均不符合Salomon假說；而工件已加工表面切削溫度的變化規(guī)律均符合Salomon假說，臨界切削速度在80m/min附近；三向切削力的變化規(guī)律，Inconel718和Ti-6Al-4V符合Salomon假說，臨界切削速度仍在80m/min附近，但是Ti-5Al-2.5SnELI和Ti-10V-2Fe-3Al不符合Salomon假說，Salomon假說仍有待證實。
　　本文所做研究將為優(yōu)化鎳基高溫合金和