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課程以典型切削工況為對象，系統講解從幾何建模、材料定義、網格劃分到載荷施加及結果分析的全流程操作，旨在使學員掌握：? 三維切削模型的簡化與參數化建模方法? 切削過程中材料本構關系與失效準則的工程應用? 網格自適應技術在大變形切削仿真中的優化策略? 切削力、溫度場及切屑形態等關鍵物理量的提取與分析方法2、 幾何模型與材料參數（1） 模型構建：本教學中涉及的部件模型均通過

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別。a）考慮尺寸效應，進一步研究從塑性變形到剪切的臨界狀態，對工件表面質量的提高具有重大意義，如圖8所示。

細長軸車削時熱擴散性差、線膨脹大，當工件兩端頂緊時易產生彎曲。 2、剛性差。 車削時工件受到切削力、細長的工件由于自重下垂、高速旋轉時受到離心力等都極易使其產生彎曲變形。 3、表面質量難以保證。 由于工件自重、變形、振動影響工件圓柱度和表面粗糙度。 如何提高細長軸的加工精度 1、選擇合適的裝夾方法 1）雙頂尖裝夾法。

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

如何消除切削振動 (一）解決思路 第一是減小切削力至最小， 第二是盡量增強刀具系統或者夾具與工件的靜態剛性； 第三則是在刀桿內部再制造一個振動去打亂外激切削力的振頻，從而消除刀具振動。

內孔車削中的切削力也是不可忽視的一個重要因素，對于給定的內孔車削工況(工件形狀,尺寸,夾緊方式等),切削力的大小和方向是抑制內孔車削振動,提高加工質量的重要因素,當刀具在進行切削時，切向切削力和徑向切削力使刀具產生偏斜現象，慢慢使刀具遠離工件，導致切削力偏斜，切向力將試圖強行壓下刀具，并使刀具遠離中心線，減小刀具的后角。

于彥波等[7]對拉刀在磨損狀態下刃口半徑值的增大同拉削表面質量之間的關系展開了研究和討論，通過觀察拉削表面粗糙度、加工硬化程度和深度等重要參數，得出了不同拉削距離下，大小各異的刃口半徑值對加工后工件表面完整性的影響規律。

磨床專用切削液配方中添加了高效滲透劑和分散劑，能快速滲透到砂輪與工件的接觸縫隙，將細磨屑從磨削面剝離，同時通過液體的沖刷力將磨屑帶走并分散在切削液中，防止其沉降吸附，保持磨削區域和設備的清潔，保障磨床加工的精密性。 磨床專用切削液兼顧溫和潤滑與砂輪保護，實現加工順滑性與砂輪壽命的雙重保障。

切削深度選定之后，應進一步盡量選擇較大的進給量。 進給量其合理數值的選擇應保證機床、刀具不致因切削力太大而損壞，切削力所造成的工件撓度不致超出工件精度允許的數值，表面粗糙度參數值不致太大。 粗加工時，限制進給量的主要是切削力，半精加工和精加工時，限制進給量的主要是表面粗糙度。

切削深度選定之后，應進一步盡量選擇較大的進給量。進給量其合理數值的選擇應保證機床、刀具不致因切削力太大而損壞，切削力所造成的工件撓度不致超出工件精度允許的數值，表面粗糙度參數值不致太大。粗加工時，限制進給量的主要是切削力，半精加工和精加工時，限制進給量的主要是表面粗糙度。

切削深度選定之后，應進一步盡量選擇較大的進給量。 進給量其合理數值的選擇應保證機床、刀具不致因切削力太大而損壞，切削力所造成的工件撓度不致超出工件精度允許的數值，表面粗糙度參數值不致太大。 粗加工時，限制進給量的主要是切削力，半精加工和精加工時，限制進給量的主要是表面粗糙度。

2、改善刀具的切削能力刀具的材料、幾何參數對切削力、切削熱有重要的影響，正確選擇刀具，對減少零件加工變形至關重要。1）合理選擇刀具幾何參數。①前角：在保持刀刃強度的條件下，前角適當選擇大一些，一方面可以磨出鋒利的刃口，另外可以減少切削變形，使排屑順利，進而降低切削力和切削溫度。切忌使用負前角刀具。②后角：后角大小對后刀面磨損及加工表面質量有直接的影響。切削厚度是選擇后角的重要條件。

內孔車削中的切削力也是不可忽視的一個重要因素，對于給定的內孔車削工況（工件形狀、尺寸、夾緊方式等），切削力的大小和方向是抑制內孔車削振動，提高加工質量的重要因素，當刀具在進行切削時，切向切削力和徑向切削力使刀具產生偏斜現象，慢慢使刀具遠離工件，導致切削力偏斜，切向力將試圖強行壓下刀具，并使刀具遠離中心線，減小刀具的后角。

切削刃進入切削和退出切削時徑向切削力的方向將不斷變化，機床主軸就可能振動并損壞，刀片可能碎裂而加工表面將十分粗糙，銑刀稍微偏離中心，切削力方向將不再波動——銑刀將會獲得一種預載荷。我們可以把中心銑削比做在馬路中心開車。銑刀刀片每一次進入切削時，切削刃都要承受沖擊載荷，載荷大小取決于切屑的橫截面、工件材料和切削類型。

切削深度選定之后，應進一步盡量選擇較大的進給量。 進給量其合理數值的選擇應保證機床、刀具不致因切削力太大而損壞，切削力所造成的工件撓度不致超出工件精度允許的數值，表面粗糙度參數值不致太大。 粗加工時，限制進給量的主要是切削力，半精加工和精加工時，限制進給量的主要是表面粗糙度。

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。

②后角：后角大小對后刀面磨損及加工表面質量有直接的影響。切削厚度是選擇后角的重要條件。粗銑時，由于進給量大，切削負荷重，發熱量大，要求刀具散熱條件好，因此，后角應選擇小一些。精銑時，要求刃口鋒利，減輕后刀面與加工表面的摩擦，減小彈性變形，因此，后角應選擇大一些。 ③螺旋角：為使銑削平穩，降低銑削力，螺旋角應盡可能選擇大一些。

提升零件性能：高光潔度的表面可以降低摩擦力，減少磨損，延長零件的使用壽命。 2.改善密封性：光潔的表面有助于提高零件間的密封效果，防止液體或氣體泄漏。 3. 美觀性：在一些對外觀要求較高的零件或產品中，光潔的表面能提升視覺效果，使產品更具吸引力。4.

光柵上的表面是光滑的，但光柵內部的折射率是正弦調變的。為了對VHG進行建模，需要使用高效的Kogelnik理論或嚴格耦合波分析（RCWA）等算法。 圖1（a）所示的SRG，可以通過幾種方法製造，如電子束寫入，光刻，納米壓印，或鑽石車削。與VHG不同，SRG沒有空間變化的折射率。相反，光柵的表面是由周期性的微結構組成的。