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文档简介

1、 基于ABAQUS的空压机曲轴带状切屑有限元仿真分析 戴张祥 郑吉明 查长礼 江贵生摘 要:利用ABAQUS有限元仿真软件对空压机曲轴带状切屑进行研究,并对多参数带状切屑数据进行处理和分析。结果表明:在进给量f和被吃刀量ap相同的情况下,随着切削速度的提高,带状切屑状态逐步提升,且存在极限值。Key:切削速度;带状切屑;有限元仿真实现机械制造工艺的高效率、高精度、高品质加工,须以金属切削加工技术的一系列研究作支撑1。金属切削加工中的温度2、振动3及切削变量4等均对切屑的形成有着极大影响。一、有限元仿真模型构建采用Johnson-Cook本构模型,并通过ABAQUS软件建立有限元分析模型(如图1

2、、2和3所示),相关参数如表1、2所示。切削过程中,转速n分别设定为360r/min、530r/min、750r/min、958r/min;切削速度v分别设定为0.38mm/s、0.55mm/s、0.76mm/s、1.0mm/s。二、仿真结果分析(一)切削过程中应力变化由图4可知:切削初始应力逐渐增大,达到最大时又出现一定幅度的减小,之后保持不变,直至结束时快速减小。(二)切削速度对于带状切屑形态的影响由图5可知:随着切削速度的增加,切屑形态呈团状且趋于无序。三、实验验证实验采用X6012卧式铣床对工件進行切削。由图6可知:随着切削速度的增加,带状切屑宽度减小,表面质量上升。四、仿真与实验结果

3、对比分析由表3可知:随着切削速度的增加,带状切屑状态由有序转至无序。五、结论工件受刀具挤压发生弹性形变后,应力逐渐增大并产生塑性变形滑移,金属层被挤裂形成切屑;随着切削速度的增加,带状切屑向节状切屑变化,切屑形态更易断裂,但表面质量明显变好。Reference:1张娜.论述金属切削加工精度的工艺与方法研究J.世界有色金属,2019(08).2徐念伟,付秀丽,郝宗成,席晓莹.金属切削加工瞬态温度测量研究综述J.工具技术,2019,53(02):3-7.3杨新一,张文明,王勃,兰起洪,李奔.金属切削加工振动机理及工程消除方法J.新技术新工艺,2018(05):61-65.4黎险峰,董海,张弘弢,宋庭科.高速切削淬硬模具钢切屑形成机理的试验研究J.工具技术,2011,45(03):28-31.项目来源:安徽省高校自然科学重点研究项目“基于声波能场的金属微/介观尺度成形机理及智能预测模型研究”(KJ2019A0576),

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