金属切削加工切屑形成过程仿真技术

分析金属切削加工切屑形成过程,计算切屑位置参数,由屑型判别框图确定切屑类型,并完成各类型切屑特征造型,实现切削加工过程中切屑形成过程仿真。     

切屑生成卷曲和折断的理论研究

分析了金属切削加工中切屑形成，变形及折断的规律，研讨了切屑形成过程中的各影响因素及有关计算公式，为控制切屑形状和切削过程仿真提供了依据。     

机夹刀片断屑范围预报及最佳断屑槽形设计

本文在研究金属切削过程中的切屑变形、流动、流向与切屑卷曲、折断等规律的基础上.提出一种新的切屑分类,便于通过计算机求得屑形,用以预报断屑范围.同时,又能设计出特定条件下的最佳情形.     

切屑卷曲与剪切面形状之间关系的研究

从切屑离开塑性变形区后不再发生塑性变形以及工件材料变为切屑后其体积保持不变的假设出发,推导出切屑半径与剪切角的关系式,并求出剪切面的形状.通过对切屑金相磨片的比较分析.证实在高速切削时,剪切面可以简化为向上凸起的曲面.     

车削加工切屑卷曲及运动的三维模型研究

对切屑的三维卷曲模型进行了详细的分析，认为切屑具有上卷、侧卷和横卷3种基本的卷曲形式．切屑的运动在加工中是沿着进给方向前进，因此需要对切屑模型向进给方向变换，才能更好地描述切屑在空间的运动形式．切屑运动研究为切屑仿真以及实际加工中控制切屑的形成和折断打下理论基础．     

车削加工切屑卷曲及运动的三维模型研究

对切屑的三维卷曲模型进行了详细的分析,认为切屑具有上卷、侧卷和横卷3种基本的卷曲形式.切屑的运动在加工中是沿着进给方向前进,因此需要对切屑模型向进给方向变换,才能更好地描述切屑在空间的运动形式.切屑运动研究为切屑仿真以及实际加工中控制切屑的形成和折断打下理论基础.     

一种难加工材料的斜角切削过程的数值模拟

参数化建模在仿真切削过程中是行之有效的方法。通过接口设计,系统实现了在Marc中对斜角切削方式的参数化建模。基于金属切削理论和有限元分析原理。借助于有限元方法及材料弹塑性变形理论。针对斜角切削方式,通过建立几何模型、材料模型、刀屑摩擦模型、热控模型和切屑分离准则,采用有限元分析软件Marc,对一种难加工材料的切削过程进行数值模拟,得到在不同切削条件下的切削区应力场、温度场。通过对数值模拟后切削力的结果与实验得到的数据进行比较,验证了所建模型的合理性。     

纤维角度对碳纤维复合材料切削性能的影响分析

针对碳纤维复合材料单层布正交切削建立有限元分析模型,研究不同纤维角度碳纤维复合材料切削加工的表面形貌、切屑形貌和进给切削力,并对纤维角度的影响规律及其形成原因进行分析,分析结果表明:纤维角度为0°的碳纤维复合材料切削加工表面质量最好,纤维角度为90°方向次之,其次为135°,45°方向最差;纤维角度为0°时,其加工切屑为带状或连续带状,45°的切屑主要为小块状,90°的切屑主要为粉末状,135°的切屑主要为稍大的块状;纤维角度在0°~180°范围内,进给力随纤维角度的变化曲线近似为正弦状,在45°附近最大,135°附近最小.     

轨道车辆新型车端专用吸能装置

为了提高轨道车辆的耐碰撞性,利用金属薄壁结构轴向切削和压缩过程吸收能量的原理,设计了一种新型车辆端部专用吸能装置;采用显式有限元软件LS-DYNA建立了吸能装置吸能过程的等效三维有限元模型,并对吸能过程进行数值模拟;分析了切削深度、刀具前角和切屑圆心角等参数对吸能装置吸能性能的影响.研究结果表明,新型吸能装置吸收的能量、界面力与切削深度、切屑圆心角成正比,与刀具前角成反比,受切削深度的影响较小;新型吸能装置的冲程效率可达100%,压缩力效率和总效率可达70%以上,高于现有吸能装置.      

数控车床仿真系统开发

根据数控车削加工的特点，提出一个基于构造单元的工件分解表达模型，利用此模型与刀具实体模型做布尔减运算，实时模拟工件材料的去除加工过程，并验证加工结果．在此基础上，根据切削力、切屑形成原理，提取几何仿真中的切削层参数和一些相关参数，将其应用于切削力计算和切屑仿真中，形成几何仿真和物理仿真集成的数控车床仿真系统．