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d）切削過程中的應力不能在所需的時間和空間分辨率中測量，而有限元仿真可以很好的研究殘余應力的變化和分布情況，如圖7所示。圖7 不同類型殘余應力的有限元仿真模型3）回顧了在微觀切削過程中，建立有限元模型模擬材料去除機制，重點介紹了切屑形成中未切削切屑厚度，微切削力，微刀具磨損，微切削殘余應力和微觀組織演化的有限元建模與宏觀切削的區(qū)別。

當前，我國正處于由制造業(yè)大國向制造業(yè)強國轉(zhuǎn)變的關鍵時期，裝備制造業(yè)是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整的基礎，切削刀具則是裝備制造業(yè)的重要配套。一直以來，傳統(tǒng)刀具切削研究以機床試驗為主要方式，然而，機床試驗設備成本高、耗時長，在一定程度上限制了切削刀具的發(fā)展。伴隨著信息時代的到來，計算機科學和有限元仿真軟件迅速發(fā)展，基于有限元軟件的刀具切削仿真應用日益普及，為刀具切削研究提供了全新的思路。

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。

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(zhì)，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(chǎn)品的實際價值。

此外，Cohesive單元的剛度退化過程可平滑模擬裂紋擴展的能量耗散，解決了傳統(tǒng)有限元模擬中裂紋擴展時的網(wǎng)格畸變與計算不收斂問題，提升了切削力、裂紋擴展長度等關鍵參數(shù)的計算精度。從工程適用性角度考量，該方法可直接服務于巖石切削工藝優(yōu)化。在石油工程鉆井、礦山機械切削等實際場景中，巖石內(nèi)部存在天然微裂紋與缺陷，多裂紋擴展直接影響切削效率與刀具磨損。

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(chǎn)生大量的切削熱，過多的切削熱會導致工件出現(xiàn)燒傷現(xiàn)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(qū)域的切削溫度，從而得到合適的加工參數(shù)。

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(shù)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。

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(yè)性較強、針對優(yōu)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(shù)設定、網(wǎng)格劃分、材料定義、切削參數(shù)定義、求解過程分析和仿真結果分析。

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(xiàn)熱力耦合。

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(xiàn)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(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，最后通過正交試驗獲得最優(yōu)的銑削參數(shù)組合，以此為實際銑削加工提供參考。