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圖8 切削力系數(shù)、比切削力、切削力等隨未切削切屑厚度和切削刃半徑的變化b）在微銑削加工中，微銑刀剛度相對(duì)較差，導(dǎo)致它對(duì)切削力非常敏感，如圖9所示。圖9 微銑削中切削條件對(duì)切削力影響的有限元模型c）刀具刃口半徑、刀具磨損、刀具涂層和微觀尺度材料均勻性等對(duì)于微銑削質(zhì)量的影響不可忽略。

課程以典型切削工況為對(duì)象，系統(tǒng)講解從幾何建模、材料定義、網(wǎng)格劃分到載荷施加及結(jié)果分析的全流程操作，旨在使學(xué)員掌握：? 三維切削模型的簡化與參數(shù)化建模方法? 切削過程中材料本構(gòu)關(guān)系與失效準(zhǔn)則的工程應(yīng)用? 網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)在大變形切削仿真中的優(yōu)化策略? 切削力、溫度場及切屑形態(tài)等關(guān)鍵物理量的提取與分析方法2、 幾何模型與材料參數(shù)（1） 模型構(gòu)建：本教學(xué)中涉及的部件模型均通過

由于材料具有高的硬度和強(qiáng)度，原子密度和結(jié)合力大，斷裂韌度和持久塑性高，在切削過程中切削力大，而且切削力的波動(dòng)也比較大。加工過程中產(chǎn)生的熱量多，在切削區(qū)集中了大量的切削熱，形成很高的切削溫度。再加上強(qiáng)化系數(shù)高，在切削力和切削熱的作用下產(chǎn)生巨大的塑性變形，造成加工硬化。

刀具與工件材料之間接觸區(qū)域的顏色較深，表示該區(qū)域的應(yīng)力值較高，這是由于在切削過程中，工件受到擠壓和剪切力的作用，產(chǎn)生了應(yīng)力集中現(xiàn)象。03 結(jié)論 作為國民經(jīng)濟(jì)各工業(yè)部門的基礎(chǔ)配套產(chǎn)業(yè)，切削刀具對(duì)提高制造業(yè)效率起著不可替代的作用。為了滿足制造業(yè)和科研工作者的仿真需求，神工坊高性能仿真平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具切削過程的模擬，助力提高刀具切削質(zhì)量，降低制造成本

圖9 工件材料流速云圖對(duì)比 4 結(jié)束語本文針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤用拉刀微刃口展開了系列研究，應(yīng)用Advant Edge仿真軟件對(duì)特定拉削工況下的不同刃口大小值刀具進(jìn)行了有限元仿真分析，對(duì)切削過程中的溫度、米塞斯應(yīng)力、軸向力及工件材料流動(dòng)速度等展開了分析和討論。得出了如下結(jié)論。

不同切削深度下二維巖石切削分析 線性切削廣泛應(yīng)用于巖石的數(shù)值試驗(yàn)中，在線性切削過程中切削刀具以設(shè)定的速度劃過巖石表面，同時(shí)以不同深度切削巖石，切削破壞表層部分巖石材料。使用ABAQUS有限元軟件建立單刀線性切削巖石材料仿真模型，研究切削深度對(duì)巖石切削中切削力的影響。1.計(jì)算模型運(yùn)用有限元顯示動(dòng)力學(xué)分析方法進(jìn)行仿真模擬計(jì)算。

鎢鉬合金屬于難加工材料，加工成本高、加工效率低且刀具磨損嚴(yán)重，利用ABAQUS有限元分析軟件，建立鎢鉬合金三維銑削模型，針對(duì)不同切削參數(shù)，研究在銑削鎢鉬合金過程中產(chǎn)生的切削力和切削溫度的變化規(guī)律，并通過銑削試驗(yàn)對(duì)仿真模型的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。

鎢鉬合金屬于難加工材料，加工成本高、加工效率低且刀具磨損嚴(yán)重，利用ABAQUS有限元分析軟件，建立鎢鉬合金三維銑削模型，針對(duì)不同切削參數(shù)，研究在銑削鎢鉬合金過程中產(chǎn)生的切削力和切削溫度的變化規(guī)律，并通過銑削試驗(yàn)對(duì)仿真模型的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。通過正交試驗(yàn)得到最優(yōu)切削參數(shù)組合，即切削速度vc＝60m/s，背吃刀量ap＝3mm，每齒進(jìn)給量fz＝0.16mm/z。

四、創(chuàng)建分析步創(chuàng)建熱位移耦合分析步，分析時(shí)間根據(jù)切削距離與切削速度確定。然后，將刀具的參考點(diǎn)設(shè)置成set命名為RP-Tool，在歷史變量輸出反力與位移。 五、定義接觸該實(shí)例中考慮熱效應(yīng)，需設(shè)置接觸過程中摩擦生熱和接觸面之間的熱傳導(dǎo)屬性，其中熱傳導(dǎo)屬性設(shè)置為壓力的函數(shù)。如圖所示。此外，還需創(chuàng)建刀具參考點(diǎn)與刀具剛體約束。

現(xiàn)有加工制造仿真研究多注重于有限元分析、表面形貌仿真，得益于高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展，為研究切屑形成機(jī)理、切削力和加工表面微組織演變提供了支持[14,15,16]。文獻(xiàn)[17]研究加工尺度上的仿真算法，提高仿真效率；Altintas等[18]提出任意立銑刀或插刀幾何的通用建模方法，并設(shè)計(jì)虛擬銑削仿真系統(tǒng)，以改進(jìn)工業(yè)中的刀具設(shè)計(jì)或工藝規(guī)劃。

圖4為ANSYS Workbench中的分析模型和受力示意圖，將徑、切向電磁力分別加到定子齒上，觀察動(dòng)力總成表面振動(dòng)情況。 電機(jī)在實(shí)際工作時(shí)，動(dòng)力總成懸置是固定在副車架上的，因此動(dòng)力總成的電磁振動(dòng)分析是在懸置零位移約束狀態(tài)、電機(jī)定子內(nèi)表面受到一個(gè)旋轉(zhuǎn)激勵(lì)力的條件下計(jì)算得到的。

在航空航天、船舶制造等高端領(lǐng)域，復(fù)雜零件的高效加工已成為行業(yè)核心競爭力。平旋盤（U軸）技術(shù)正扮演著越來越關(guān)鍵的角色。數(shù)控平旋盤和可變徑鏜頭可在加工過程中實(shí)時(shí)數(shù)控改變切削直徑，極大地提升了復(fù)雜零件的加工效率與精度。與普通鏜刀不同，這種刀具通過數(shù)控程序?qū)㈢M桿的伸縮通過平旋盤內(nèi)的精密機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為刀具的水平位移，從而實(shí)現(xiàn)切削直徑的實(shí)時(shí)調(diào)整。