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使用hypermesh聯合ls-dyna進行金屬切削過程仿真。具體采用SPH-FEM耦合的方法，建立了切削過程的熱固耦合模型，得到應力云圖和溫度云圖，有需求的可以下載k文件。

1、 引言本教學聚焦于金屬切削加工領域，通過 Abaqus 有限元分析軟件開展三維切削過程仿真建模實踐教學。

圖3 刀具刃口切削溫度示意3.1 拉削溫度對比分析仿真刃口半徑選取見表1，拉刀前、后角分別為18°和3°，拉削速度以及齒升量分別為5m/m i n和0.05mm。圖4為刃口半徑R=30μm在拉削過程中的溫度云圖，而圖5展示了不同刃口半徑的拉刀在同一幀數下的溫度數據對比。從圖4和圖5可以發現，在該工況下刀具與工件相互作用所產生的溫度并不高，所有刃口區域最高溫度均在200℃以下。

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，加工成本高、加工效率低且刀具磨損嚴重，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，并通過銑削試驗對仿真模型的有效性進行了驗證。通過正交試驗得到最優切削參數組合，即切削速度vc＝60m/s，背吃刀量ap＝3mm，每齒進給量fz＝0.16mm/z。

從300M的材料特性和加工特性來看，此材料在加工過程中極易產生大量的切削熱，過多的切削熱會導致工件出現燒傷現象。3 基于DEFORM-3D對工件切削熱進行分析本文結合已有的有限元分析技術，利用仿真軟件DEFORM-3D，對低合金超高強度鋼300M的加工過程進行模擬仿真，主要分析加工過程的切削熱以及切削區域的切削溫度，從而得到合適的加工參數。

簡化后的仿真模型網格劃分 材料屬性設置塑性（Johnson-Cook）、熱傳導率、剪切損傷、比熱等材料行為。二、使用「仿真應用」進行仿真求解 將前處理過程的設置生成為inp文件后，使用神工坊高性能仿真平臺「仿真應用」進行計算，后將inp文件提交至計算資源中。

由于鋁件材料塑性較大，加工中切削變形較大，需要較大的容屑空間，因此容屑槽底半徑應該較大、銑刀齒數較少為好。②精磨刀齒。刀齒切削刃部的粗糙度值要小于Ra=0.4um。在使用新刀之前，應該用細油石在刀齒前、后面輕輕磨幾下，以消除刃磨刀齒時殘留的毛刺及輕微的鋸齒紋。這樣，不但可以降低切削熱而且切削變形也比較小。③嚴格控制刀具的磨損標準。

（沒有R角刀具熱處理是尖銳部分應力集中容易崩裂，使用過程中容易磨損或者崩裂）而且就算是刀具沒有R角根切發生的最大齒數也未必是17齒，所以17齒作為根切條件的說法其實是有待商榷的！上幾幅圖大家看看吧。

本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生3、與切削工藝相關的工程師你會得到什么：1、掌握三維模型的繪制2、掌握熱結構耦合顯示動力學分析相關的材料參數設置3、理解動力學分析步的建立4、學習切削相關的相互關系的設置5、了解顯示動力學網格的劃分6、學習結果后處理的查看與對比案例介紹：所使用軟件為ABAQUS2018

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

本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生3、與切削工藝相關的工程師你會得到什么：1、掌握二維模型的繪制2、掌握熱結構耦合顯示動力學分析相關的材料參數設置3、理解動力學分析步的建立4、學習切削相關的相互關系的設置5、了解顯示動力學網格的劃分6、學習結果后處理的查看與對比案例介紹：所使用軟件為ABAQUS2018

本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生3、與切削工藝相關的工程師你會得到什么：1、掌握二維模型的繪制2、掌握熱結構耦合顯示動力學分析相關的材料參數設置3、理解動力學分析步的建立4、學習切削相關的相互關系的設置5、了解顯示動力學網格的劃分6、學習結果后處理的查看與對比案例介紹：所使用軟件為ABAQUS2018.

（沒有R角刀具熱處理是尖銳部分應力集中容易崩裂，使用過程中容易磨損或者崩裂）而且就算是刀具沒有R角根切發生的最大齒數也未必是17齒，所以17齒作為根切條件的說法其實是有待商榷的！上幾幅圖大家看看吧。 從圖中可以看出當用前刀面頂部R角為0的刀具加工齒輪時從15齒到18齒的齒根過渡曲線并沒有什么明顯變化，那為什么說17齒是漸開線直齒開始發生根切的齒數呢？

4、導軌：機床X、Y、Z軸均采用滾柱式直線導軌，多滑塊排布，能夠滿足多種切削方式剛性要求，高剛性、響應速度快。5、進給機構：X、Y、Z、W、B軸均采用FANUC交流伺服進給電機驅動，其中X、Z為伺服電機通過高精密減速機減速驅動滾柱絲杠，Y軸為伺服電機直接驅動滾珠絲杠，B軸進口0.001°高精密工作臺，傳動系統均有消隙機構，以保證傳動精度。

4、導軌：機床X、Y、Z軸均采用滾柱式直線導軌，多滑塊排布，能夠滿足多種切削方式剛性要求，高剛性、響應速度快。5、進給機構：X、Y、Z、W、B軸均采用FANUC交流伺服進給電機驅動，其中X、Z為伺服電機通過高精密減速機減速驅動滾柱絲杠，Y軸為伺服電機直接驅動滾珠絲杠，B軸進口0.001°高精密工作臺，傳動系統均有消隙機構，以保證傳動精度。

第一大類：螺紋切削 一般指用成形刀具或磨具在工件上加工螺紋的方法，主要有車削、銑削、攻絲、套絲磨削、研磨和旋風切削等。車削、銑削和磨削螺紋時，工件每轉一轉，機床的傳動鏈保證車刀、銑刀或砂輪沿工件軸向準確而均勻地移動一個導程。

螺紋主要分連接螺紋和傳動螺紋對連接螺紋，其加工方法主要為：攻絲，套絲，車絲，滾絲，搓絲等。對傳動螺紋，其加工方法主要為：粗精車---磨，旋風銑---粗精車等。 第一大類：螺紋切削 一般指用成形刀具或磨具在工件上加工螺紋的方法，主要有車削、銑削、攻絲套絲磨削、研磨和旋風切削等。