基于AdvantEdge的表面微织构刀具切削性能仿真研究
[新设备四新材料四新方法]DOI:10.3969/j.issn.1005-2895.2019.01.015
收稿日期:2018-08-21;修回日期:2018-11-10第一作者简介:张永波(1992),男,河南淮阳人,硕士研究生,主要研究方向为金属切削加工三E-mail:yb 123@https://www.360docs.net/doc/b96501063.html, 基于AdvantEdge 的表面微织构刀具
切削性能仿真研究
张永波,张敏良
(上海工程技术大学机械与汽车工程学院,上海 201620)
摘 要:表面微织构的刀具与无微织构刀具的切削性能不同,为了研究前刀面带有沟槽微织构的硬质合金刀具的切削性
能,通过三维绘图软件绘制织构刀具的二维简化图导入AdvantEdge 中,利用有限元软件AdvantEdge 构建切削过程的二
维仿真模型,在相同条件下,运用单一变量法对微织构和无微织构刀具进行二维切削仿真,通过对比发现织构刀具在应
力二切屑形态方面都有积极的改善作用,刀具表面微织构能够降低切削力二切削温度三
关 键 词:切削刀具;微织构;切削力;切削温度;切屑形态;AdvantEdge 软件;有限元
中图分类号:TG506 文献标志码:A 文章编号:1005-2895(2019)01-0078-05
Simulation Study on Surface Micro Textured Tool Cutting Performance Based on AdvantEdge
ZHANG Yongbo,ZHANG Minliang (School of Mechanical and Automotive Engineering,Shanghai University of Engineering Science,Shanghai 201620,China)Abstract :Tools with a micro texture on surface shows different cutting performance with ordinary cutting tools.In order to study carbide cutting tool?s cutting performance with micro channel texture on the rake face,three-dimensional drawing software was used in this study to make two-dimensional modeling of textured tools,finite element analysis software AdvantEdge was used to construct the two-dimensional simulation model of cutting process,and the single variable control method was adopted to simulate the two-dimensional cutting of non-micro-texture and micro-texture cutter under the same conditions.Through comparison,the results show that micro texture tools can improve the stress,chip shape and reduce cutting force,cutting temperature.
Keywords :cutting tool;micro texture;cutting force;cutting temperature;chip shape;AdvantEdge ;FEA(Finite Element Analysis) 机械加工过程中,刀屑接触区一直是研究切削加工的重点对象三接触区的切削条件影响着切削加工的
效果,制约刀具的使用寿命二工件的品质及产品的加工
成本,因此研究切削加工过程对于指导生产具有实际
意义三刀具在切削加工时受到工件的挤压作用,加大
了刀具前刀面及主切削刃的磨损,同时工件的表面局
部产生一定的塑性变形,从而出现应力集中现象,对产
品的后期使用产生一定的负面影响三由于刀具与工件
之间的互相挤压作用,切屑变形二伸长增加了刀具与切
屑的接触面积三在金属加工过程中,随着切削的不断
进行,接触区高切削温度和切削区域的剧烈摩擦产生巨大的热量,刀屑界面摩擦因数增大,主切削刃处应力及其温度梯度增大,大量的热量无法及时散出,刀具前刀面上更容易发生扩散磨损和粘结磨损,对于高精密二高精度设备的加工是一项挑战,降低了切削效率,缩短了刀具的使用寿命[1]三为了改善刀具在加工过程中的切削性能,目前常用的方法有添加润滑冷却液,改变刀具的金相组织和表面涂层技术三对于难加工材料,高速切削加工作为主要加工方式,加工过程中刀屑界面上的材料温度升高,分子移动
第37卷第1期2019年2月 轻工机械Light Industry Machinery Vol.37No.1Feb.2019 万方数据