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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。

[1] 本文主要介紹了基于有限元軟件的刀具切削仿真應用，通過使用神工坊高性能仿真平臺進行全過程仿真，能夠在一定程度上提高效率、節約成本，同時為實際加工制造提供參考數據，發揮重要的支持作用。01 案例介紹 本案例使用Abaqus 6.14。 Abaqus的優勢在于強大的非線性處理能力，通過熱力耦合分析步直接對切削過程進行準確的仿真分析。

劃分網格后的刀具和工件分別如圖2、圖3所示。圖2　刀具網格圖3　工件網格2.5 模型求解采用ABAQUS/Explicit進行模型計算，分析步的類型選擇動態顯式熱-力耦合分析步。計算完成后可以通過ABAQUS后處理模塊進行結果的查看和分析。銑削模擬結果如圖4所示。

圖1 運行模擬過程界面（5）后處理 模擬過程運行結束后，可以通過軟件后處理查看模擬仿真結果，包括切削過程中切削力、切削溫度、刀具應力、刀具變形量和切屑的形成等。在軟件的后處理界面中，可以查看模擬加工過程中的溫度，如圖2所示。

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

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.

劃分網格后的刀具和工件分別如圖2、圖3所示。圖2　刀具網格圖3　工件網格2.5 模型求解采用ABAQUS/Explicit進行模型計算，分析步的類型選擇動態顯式熱-力耦合分析步。計算完成后可以通過ABAQUS后處理模塊進行結果的查看和分析。銑削模擬結果如圖4所示。

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

a）有限元仿真為分析刀具和工件之間的切削過程提供了重要依據特征。在不同的時間和空間尺度上模擬切削過程，結合數字孿生后，通過融合來自模擬和測量的特征，與只包含一個數據源相比，可以得到更高的預測精度。

一、創建仿真模型 本教程采用abaqus中CEL（耦合的歐拉-拉格朗日）方法對鈦合金（Ti6AL4V）的銑削過程進行仿真，通過仿真結果可以提取刀具受力及溫度變化，并直觀的觀察到切屑的生成過程。模型建模均在ABAQUS CAE中完成，通過調整尺寸參數可方便的對模型進行修改。附件中會提供CAE源文件。

2 有限元仿真軟件介紹及設置本文所采用的有限元CAE軟件為Advant Edge，是一款專業性較強、針對優化金屬切削和輔助刀具設計的軟件，提供了多種2D和3D（包括車削、銑削、鉆削和拉削等）工藝分析模塊。本文中的有限元仿真可直接采用Advant Edge自帶的二維拉削模塊進行，其大致分析流程為：刀具及工件參數設定、網格劃分、材料定義、切削參數定義、求解過程分析和仿真結果分析。

東莞某五金精密加工廠，此前需要分三槽換液加工不同材質，年換液兩次，刀具損耗和廢液處理成本很高，應用杉山切削液后，換液周期延長至兩年，刀具損耗降低35%，綜合加工成本下降38%，設備稼動率提升至95%，年新增利潤超15萬元，驗證了產品的實際價值。

文章來源：虛擬Abaqus仿真現實世界 ，作者心印玅經

不同切削深度下二維巖石切削分析 線性切削廣泛應用于巖石的數值試驗中，在線性切削過程中切削刀具以設定的速度劃過巖石表面，同時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，研究切削深度對巖石切削中切削力的影響。1.計算模型運用有限元顯示動力學分析方法進行仿真模擬計算。