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随着计算机技术的快速发展,有限元仿真已经被广泛地应用于金属切削过程的研究。切削加工过程物理仿真能预测真实切削状态的切削力及切削温度、工件的残余应力以及切屑形态等结果。刀具工件接触界面的摩擦模型是影响切削加工过程仿真结果准确度的重要因素。为了更加准确地模拟切削加工过程,更好地了解金属加工过程中刀具与工件材料的接触摩擦状态,需要建立一个能准确描述金属切削过程的摩擦模型。本文采用ABAQUS软件建立了钛合金Ti-6Al-4V的二维正交平面应变切削几何模型,主要开展了如下工作:1、在研究了金属切削过程中刀具工件接触摩擦理论的基础上,利用ABAQUS仿真软件及其二次开发平台VFRIC,使用Fortran语言编写了剪切-滑移摩擦模型、与温度相关的变摩擦系数摩擦模型的子程序,同时详细阐述了三种摩擦模型的机理及其应用范围。2、简要叙述了二维仿真建模中材料本构模型、摩擦模型选择、边界条件、分离准则等仿真要素,将不同切削条件下三种摩擦模型模拟的切削力、切削温度与实验测得的数据进行对比分析,获得了钛合金Ti-6Al-4V切削过程中三种摩擦模型仿真结果相对于实验值的误差以及切削温度、切削力随切削速度、进给量变化的一般性规律。3、在研究金属切削过程中切屑形成机理及切屑类型的基础上,结合相应时间节点的仿真变形云图与切削力曲线,分析了钛合金Ti-6Al-4V锯齿状切屑节块的形成过程。将不同切削速度下实验采集的切屑形貌与三种摩擦模型下的切屑形状进行对比,同时分析了不同切削速度下实验与三种摩擦模型仿真测得的齿距、锯齿化系数、剪切角的变化曲线,并评价了三种摩擦模型的异同。