ansys 銑削加工仿真的案例
基于ABAQUS的鎢鉬合金銑削加工參數優化仿真及驗證
ABAQUS有限元分析軟件是金屬切削加工仿真的常用軟件，具有強大的非線性分析功能，可以實現熱力耦合。鎢鉬合金屬于難加工材料，其加工成本高、加工效率低且刀具磨損嚴重，因此，本文使用ABAQUS有限元分析軟件，建立鎢鉬合金三維銑削模型，針對不同切削參數，研究在銑削鎢鉬合金過程中產生的切削力和切削溫度的變化規律，最后通過正交試驗獲得最優的銑削參數組合，以此為實際銑削加工提供參考。
鎢鉬合金有限元建模
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2.1 刀具幾何模型
仿真使用硬質合金標準4刃立銑刀，規格見表1。利用SolidWorks三維建模軟件生成銑刀模型，如圖1所示。由于本文研究目的是分析在不同的銑削參數下切削力和切削溫度的變化規律，同時考慮到刀具的主切削刃相對于工件小得多，因此在ABAQUS有限元分析中假設刀具是剛體，不考慮刀具變形和磨損，刀具的物理參數見表2。
表1 刀具規格（單位：mm）
圖1 銑刀模型
表2 刀具物理參數
2.2 鎢鉬合金材料本構模型
本文的仿真工件材料為鎢鉬合金，主要物理和力學性能參數見表3[4]。
表3 鎢鉬合金材料物理參數
在金屬切削加工過程中，多數情況下材料是在高溫、高應變和高應變速率的情況下發生彈塑性變形的，所以要建立合理的材料模型，也是模擬成功的關鍵步驟。
展開 應用銑削仿真研究機加工中的裂紋問題
01 問題描述
02 問題研究思路與實現
03 結果分析
04 初步結論
基于ABAQUS的鎢鉬合金銑削加工參數優化仿真及驗證
鎢鉬合金屬于難加工材料，其加工成本高、加工效率低且刀具磨損嚴重，因此，本文使用ABAQUS有限元分析軟件，建立鎢鉬合金三維銑削模型，針對不同切削參數，研究在銑削鎢鉬合金過程中產生的切削力和切削溫度的變化規律，最后通過正交試驗獲得最優的銑削參數組合，以此為實際銑削加工提供參考。
2鎢鉬合金有限元建模
2.1 刀具幾何模型
仿真使用硬質合金標準4刃立銑刀，規格見表1。利用SolidWorks三維建模軟件生成銑刀模型，如圖1所示。由于本文研究目的是分析在不同的銑削參數下切削力和切削溫度的變化規律，同時考慮到刀具的主切削刃相對于工件小得多，因此在ABAQUS有限元分析中假設刀具是剛體，不考慮刀具變形和磨損，刀具的物理參數見表2。
表1 刀具規格（單位：mm）
圖1 銑刀模型
表2 刀具物理參數
2.2 鎢鉬合金材料本構模型
本文的仿真工件材料為鎢鉬合金，主要物理和力學性能參數見表3[4]。
表3 鎢鉬合金材料物理參數
在金屬切削加工過程中，多數情況下材料是在高溫、高應變和高應變速率的情況下發生彈塑性變形的，所以要建立合理的材料模型，也是模擬成功的關鍵步驟。本文材料模型采用Johnson-Cook本構模型，可反映出材料的應變硬化效應、應變強化效應和熱軟化效應，其形式為
式中，σ為流動應力（MPa）；ε為塑性應變；ε0為參考應變率；T為溫度（℃）；Tr為室溫（℃）；Tm為材料熔點（℃）；A、B、C、m、n為材料參數，數值見表4[5]。
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