切削加工與鋼管熱膨脹效應(yīng)仿真.pdf

1、切削加工與鋼管熱膨脹都為工業(yè)行業(yè)中的經(jīng)典問(wèn)題。切削加工是利用刀具從工件毛坯上切去多余金屬，使工件達(dá)到規(guī)定的幾何形狀，尺寸精度和表面質(zhì)量的機(jī)械加工方法。在切削過(guò)程中，為了提高其生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，需要對(duì)切削機(jī)理、切削加工和切屑形成進(jìn)行研究。鋼管熱膨脹是把小口徑鋼管加工成大口徑鋼管的一種加工方式。熱膨脹鋼管的性能不如熱軋鋼管，本文通過(guò)對(duì)其熱膨脹原理的研究，得出溫度對(duì)熱膨脹的影響。現(xiàn)階段，運(yùn)用數(shù)值模擬進(jìn)行研究是省時(shí)省力的方法。本文利用相關(guān)有限

2、元軟件對(duì)切削加工和金屬熱膨脹進(jìn)行仿真，將有限元軟件作為模擬金屬切削與熱膨脹過(guò)程的主體工具。
　　 首先，在了解有限元及其基本思想的基礎(chǔ)上，對(duì)金屬塑性過(guò)程進(jìn)行有限元分析，介紹了材料模型，接觸摩擦模型，磨損模型，網(wǎng)格重劃分方法等。詳細(xì)介紹了DEFORM-3D有限元軟件的各種功能，其廣泛應(yīng)用于:鍛造、機(jī)加工、軋制、擠壓、冷鐓、拉深、開(kāi)坯、壓塑、鐓鍛。
　　 其次，詳細(xì)介紹了金屬塑性變形有限元與變分法原理，包括有限變形的應(yīng)變度量

3、和應(yīng)力度量，靜力平衡微分方程和應(yīng)力邊界條件，有限應(yīng)變彈塑性有限元分析，剛粘塑性有限元法的基本原理。對(duì)于金屬切削，介紹了切削分離準(zhǔn)則，刀-屑表面接觸處理的方法，對(duì)于切削及熱膨脹時(shí)網(wǎng)格的畸變，給出了重劃標(biāo)準(zhǔn)。
　　 最后，運(yùn)用有限元軟件的前處理模塊中模擬了三維金屬切削過(guò)程，得到了切削過(guò)程中切屑的形成過(guò)程、應(yīng)力應(yīng)變分布、切削力數(shù)據(jù)以及溫度場(chǎng)分布等，克服了有限元軟件只能自動(dòng)生成刀具的缺陷，實(shí)現(xiàn)了在此有限元軟件中調(diào)用自定義刀具。并且模擬了