abaqus切削为什么没有切屑_基于ABAQUS的高速切削切屑形成过程的有限元模拟

【实例简介】

基于有限元分析软件ABAQUS的Johnson-Cook材料模型以及断裂准则模拟高速切削淬硬钢锯齿状切屑形态,并讨论刀具前角和锯齿状切屑形态对切削力的影响。研究表明仿真结果和试验结果是一致的,文中介绍的有限元模拟方法可以准确地模拟并预测高速切削淬硬钢时的切屑形成过程。

刀

4有限元模拟及试验结果

将有限元模拟仿真预测的切屑形态与试验结果进

行比较,如图2、图3、图4所示。预测的切屑形态结果以

积分点处等效塑性应变( equivalent plastic strain,

PEEQ)的形式显示。由图中可以看出,有限元预测的切

屑形态与试验结果非常接近。图中PEEQ的最大值随

刀具前角从-10°改变到10而逐渐减小,说明主剪切

(a)锯齿状切屑显微照片(b)锯齿状切屑形态有限元模拟结果

区内的切屑变形也随刀具前角的增大而减小。刀具前(a) A micrograph of(b) fe simulation result of serrated

角对切屑形态有重要影响,当使用负前角时容易形成

serrated chip

chip morphology

锯齿状切屑。

图4锯齿状切屑形态有限元模拟仿真与

试验结果的对比(

Fig 4 Comparison between experimentally and numerically obtained

8

0.7

0.6

hI

0.5

H

总0.4

(a)锯齿状切屑显微照片(b)锯齿状切屑形态有限元模拟结果

(a)a micrograph of

(b)fe simulation result of serrated

肥0.2

●试验结果 Experimental resul

serrated chip

ch

0:→摸拟结果 Simulation result

图2锯齿状切屑形态有限元模拟仿真与试验

结果的对比(yo=-10)

10

10

Fig 2 Comparison between experimentally and numerically obtained

刀具前角 Tool rake angle(°)

chip morphology (Yo =-10)

图5不同刀具前角条件下的锯齿化程度

Fig 5 Sawtooth degree under different tool rake angles

400

000

3600

320.

l60

000

12000

(a)锯齿状切屑显微照片(b)锯齿状切屑形态有限元模拟结果

4000

(a)A microgram

(b)FE simulation result of serrated

0.000.050.100.150.20

serrated ch

chip morphology

时间Time×103/s

图3锯齿状切屑形态有限元模拟仿真与

图6锯齿状切屑形成时的切削力波动(y6=-10)

试验结果的对比(y0=0)

Fig 6 Efect of tool angle on the cutting force(%o =-10

Fig 3 Comparison between experimentally and numerically obtained

加而逐渐降低。刀具前角对切削力也有很大影响,如图

6、图7和图8所示,平均切削力F的值随着刀具刀前

通常使用锯齿化程度C9表示锯齿状切屑变形和角的增加而逐渐降低。

切屑形态。Gs的定义如下

Gs =(H-h,)/h

(4)

5结论

Gs的测量方法如图2所示,Gs与刀具前角之间的关系

如图5图5说明模拟结果与试验结果符合很好,当切态。使用适合高速变形条件的 Johnson-Cook材料模

削速度和进给量一定时,锯齿化程度随刀具前角的增型、断裂准则和 ABAQUS有限元软件,模拟并测量高速

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(1)

测高速切削淬硬钢时切屑形成过程。

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【实例截图】

【核心代码】

相关资源：WorkNCDental牙科编程CAM切削软件.docx-互联 文档类资源-CSDN文库