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硬态切削过程的有限元仿真  
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【英文题名】 Finite Element Simulating of Hard Cutting Course
【作者】 梁文杰;
【导师】 刘献礼;
【学位授予单位】 哈尔滨理工大学;
【学科专业名称】 机械制造及其自动化
【学位年度】 2005
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 哈尔滨理工大学
【网络出版投稿时间】 2005-11-18
【关键词】 硬态切削; 有限元仿真; 切屑形状; PCBN; 刀具;
【英文关键词】 hard cutting; finite element simulation; chip shape; PCBN tools;
【中文摘要】 硬态切削是指把淬硬钢的切削加工作为半精加工或精加工的工艺方法。这种工艺方法可改变传统切削—淬硬—磨削制造工序,能有效地提高生产率、降低能量消耗及提高加工零件的疲劳强度。硬态干式切削技术还是一种有利于环境保护的清洁生产工艺和绿色制造技术。有限元分析法是工程实际中强有力的数值分析方法之一,与试验研究相比,它具有节省时间,节省人力财力等优点。本文以有限元理论为基础,针对硬态切削的特点,建立了硬态切削的有限元模型。 对于切削过程的有限元模拟分析,正确的简化模型不仅可以提高计算结果的精度,并且可以大大的减少计算的时间。本文采用平面应变问题来处理二维硬态切削问题,极大的简化了模型;通过把材料的机械物理性能看成温度的函数来模拟材料的非线性问题;采用网格重划分来解决接触穿透问题,模拟切屑的形成;为了处理硬态切削过程中的几何非线性问题,采用了更新的Lagrange 格式的增量有限元法;编制用户子程序来实现有限元模型网格的局部细分,即保证了计算的精度,又节省了计算的资源;根据硬态切削的特点,采用修正的库仑摩擦模型来模拟硬态切削过程中的摩擦问题。这些建模方法对于研究硬态切削的机理有着重要的参考价值。 ...
【英文摘要】 Hard cutting is a technology that takes cutting hardened steels as a method of semi-finish machining or finish machining. The traditional manufacture order such as cutting-harden-grinding may be changed by using this technology, and the weariness strength and productivity of workpiece is improved, and the consumed power is reduced. The hard-dry cutting is also a technology that is propitious to protect environment and carry out green manufacture. Finite element method is one of the powerful numerical analys...
【更新日期】 2005-12-16

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