二维金属切削过程计算机仿真

二维金属切削过程计算机仿真

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指导老师：ee

[摘要]早在一百多年前人们就已经开始了对金属切削过程的研究。

金属切削是机械制造行业中的一类重要的加工手段。

金由于金属切削本身具有非常复杂的机理，用传统的研究方法研究非常困难。本文应用有限元分析方法，利用材料变形的弹塑性理论及金属切削基本原理，建立工件材料的模型，借助大型商业有限元分析软件ANSYS，通过输入材料性能参数、建立有限元模型、施加约束及载荷、计算，对正交金属切削的受力情况进行了模拟。最后得出应力云图，进行切削加工中工件和刀具的受力情况分析。

属切削过程实际上是工件材料在刀具的剪切挤压作用下，首先发生弹性变形，进而发生塑性变形、产生应变硬化，最后撕裂，沿着前刀面流出形成切屑。

[关键字]:有限元分析，ANSYS，二维金属切削

Computer Simulation Of Two-dimensional

Metal-cutting Process

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Tutor: ee

【Abstract】Because of the metal cutting itself has very complex mechanism, with the conventional method, research is very difficult.In this paper, finite element analysis, material deformation elastic-plastic theory and the basic principles of metal cutting, the workpiece material model, with large commercial finite element analysis software ANSYS finite element model through the input material properties, impose constraints and load , computing, simulation of orthogonal metal cutting. The conclusion that the stress cloud, the forces of machining the workpiece and tool.Metal-cutting machinery manufacturing industry, an important class of processing means.As early as one hundred years ago people have started to metal cutting process of research.Metal cutting process is actually the workpiece material under shear extrusion tool elastic deformation, and thus the occurrence of plastic deformation, resulting in strain hardening, and finally tear outflow along the rake face of the formation of the chip.

【Keywords】: finite element, analysis, ANSYS, Two-dimensional metal-cutting

目录

1 绪论 (1)

1.1研究的目的和意义 (1)

1.2有限元模拟金属切削过程的国内外现状 (2)

1.2.1 国外研究现状 (2)

1.2.2国内研究现状 (3)

1.3二维金属切削过程有限元分析的发展现状 (4)

1.3有限元研究的意义 (6)

1.4金属切削存在的技术问题 (7)

1.5 ANSYS 简介 (8)

1.6本文研究的内容 (8)

1.7本文研究路线 (9)

2 基本理论................................... 错误！未定义书签。

2.1.金属切削的相关历史................................. 错误！未定义书签。

2.2金属切削的基本理论................................. 错误！未定义书签。

2.2.1金属的晶格结构 ................................. 错误！未定义书签。

2.2.2塑性变形机理 ................................... 错误！未定义书签。

2.2.3金属切削过程的实质 ............................. 错误！未定义书签。

2.2.4金属切削一些相关知识 ........................... 错误！未定义书签。

2.3有限元的基本理论................................... 错误！未定义书签。

2.4本文中用到的有限元理论............................. 错误！未定义书签。

2.5切屑-基体分离处理.................................. 错误！未定义书签。

2.6接触分析........................................... 错误！未定义书签。

3 二维金属切削计算机模拟过程................. 错误！未定义书签。

3.1有限元模型的建立................................... 错误！未定义书签。