基于断裂韧性的切削力指数模型分析研究

在分析现有切削力模型的基础上,提出建立同时包含材料断裂常数、刀具几何参数和工艺参数的切削力模型。在AdvantEdge软件中模拟Ti6Al4V合金正交切削过程,使用SPSS拟合得到包含前角、切削速度、切削深度和进给量的切削力指数预测模型。经分析刀具前端裂纹塑性区的Irwin模型认为,塑性区长度和屈服强度平方的比值是切削力的综合反映,与拟合的切削力指数模型常数相比较可知,两者近似相等,从而构建了包含断裂韧性、刀具几何参数和工艺参数的切削力指数模型。通过切削实验对切削力模型进行检验可知,实验结果和预测结果的误差控制在5.6%以内,较好地拟合了切削过程的切削力。通过引入裂纹前端Irwin塑性区模型,将断裂韧性引入到切削力指数模型常数中能简便准确地预测切削力,说明切削过程中不仅要考虑塑性变形的影响,还要考虑断裂现象,才能更全面地解释切削过程。

基于光滑粒子流体动力学的紫铜切屑形态研究

FEM存在网格变形和重构等诸多问题,难以解决切削过程中刀具前端材料出现的极端塑性变形以及高应变率问题。而无网格光滑粒子流体动力学方法能够解决FEM中由于网格变形所引起的畸变问题,从而模拟出各种材料的任意变形。目前针对SPH方法的切削仿真研究主要集中于工艺参数、材料本构等外部参数的敏感性分析,而对于SPH公式的选择、粒子密度等内部参数的敏感性分析较少。为此,本文通过使用Ls-Dyna仿真软件构建了基于SPH的紫铜正交切削仿真模型,并搭建了正交切削实验平台。针对显著影响紫铜切屑形态及计算精度的内部参数进行了研究,并与切削实验的切屑形态及切削力进行对比,结合仿真计算时间成本,最终确定粒子密度为216000pcs/mm^(3)的重整化SPH更适合紫铜切削仿真实验研究。

手机屏幕异形激光切割设备的设计

传统的手机屏幕加工方式主要通过切片、开槽、倒边、打磨等工序完成,需要在不同的加工设备上进行,加工过程烦琐。对此,设计了一种手机屏幕异形激光切割设备,集手机屏幕异形切割、倒角、磨边功能于一体。介绍了这一设备的结构,对驱动电机的选型进行了计算,并进行了环境与经济性分析。