基于AdvantEdge的斜角车削仿真实验确定刀屑摩擦因数的方法

当使用AdvantEdge软件进行切削仿真实验时,刀屑摩擦因数对仿真结果的影响明显,但现有有限元软件未提供刀屑摩擦因数数据库。为建立一种基于AdvantEdge的斜角车削仿真实验的刀屑摩擦因数确定方法,首先提出基于斜角车削的摩擦力计算方法,然后建立AdvantEdge三维斜角车削仿真模型,设定不同切削速度、切削深度、进给量及摩擦因数,通过AdvantEdge仿真正交试验,获得刀屑摩擦因数的经验计算公式。为验证刀屑摩擦因数经验计算公式的正确性,设定不同切削速度和切削深度及进给量的斜角车削正交试验,获得切削力数据,并基于摩擦因数经验计算公式求得对应刀屑摩擦因数。利用求得的摩擦因数数据修改AdvantEdge中刀屑摩擦因数参数,进行残余应力切削仿真实验。仿真实验获得的残余应力与实际切削实验获得的残余应力相比,误差在10%以内,证明提出的刀屑摩擦因数确定方法是正确的。

考虑切削条件变化的刀屑摩擦因数反求方法

基于Advant Edge FEM分析了刀屑摩擦因数对工件已加工表面残余应力仿真的影响,提出了一种利用有限元仿真实验数据建立切削力与刀具几何参数(前角、钝圆半径)、切削用量和刀屑摩擦因数之间关系的经验模型,从而通过切削力的实验值来反求刀屑摩擦因数的方法,以提高工件残余应力分布的有限元仿真精度。仿真实验结果表明,与软件默认的摩擦因数和平均库仑摩擦因数相比,用文中方法所求得的摩擦因数仿真得到的车削45钢工件的残余应力分布与实验结果更为接近。

基于有限元仿真结果和车削实验的刀屑平均摩擦因数估计方法

刀屑摩擦因数的取值对工件已加工表面残余应力分布的有限元仿真结果影响很大,但一般有限元仿真软件并没有提供刀屑摩擦因数的确定方法。为此,提出了一种基于AdvantEdge FEM软件仿真实验数据,并结合车削实验及残余应力测定结果估计刀屑摩擦因数的方法。与AdvantEdge FEM软件默认的摩擦因数相比,按照该方法计算出的摩擦因数仿真所得到的车削工件的残余应力分布与实验测定的残余应力分布更为接近。