负前角磨粒磨削过程磨屑形成的有限元仿真分析

磨削过程是由成千上万个磨粒的微小切刃完成的,实验观察和分析磨削过程十分困难。运用有限元法对负前角磨粒的磨削过程进行仿真,分析负前角磨粒磨削时的成屑机理,并将各仿真结果进行比较分析。结果显示,磨粒以小负前角和大负前角磨削时的成屑机理并不相同,与小负前角相比,大负前角磨削时,剪应变、最大等效塑性应变和模型应变能都较大;与前角为正和小负前角时最高温度出现在前刀面上距刀尖一定距离处不同,大负前角时最高温度出现在刀尖和工件接触处。所得结果可为砂轮修整、磨削表面质量研究提供理论依据。

单颗磨粒高速磨削Ti6Al4V仿真与试验验证

基于ABAQUS有限元仿真方法,采用Johnson-Cook材料本构模型模拟了不同磨粒负前角下Ti6Al4V高速磨削时的磨屑形态、磨屑剪切角和磨削力的变化趋势。结果表明:随着磨粒负前角的增加,磨屑剪切滑移程度增大、磨屑厚度增加且趋于扁平状;磨屑初始剪切角不断增加,随后磨屑剪切角在一定范围内波动,随着磨粒负前角的增大,剪切角不断减小;磨削力随着负前角的增大周期性波动变得更加显著,且随着磨粒负前角的增加而不断增加;仿真得到的磨屑形态和磨削力与试验具有较好的一致性。

致密油藏多级压裂球座钻磨铣工作机理分析

目前致密油藏多级压裂球座的钻磨铣工艺存在工作效率低、故障率高及使用寿命短等问题。为满足压裂球座高效、低成本钻磨铣施工需求,通过ABAQUS软件建立单磨粒磨削模型,对钻磨铣球座工作机理进行分析,重点分析磨粒前角、磨削深度和磨削速度对磨削力的影响规律。分析结果表明:磨削力随磨粒前角增大而减小,且近似可看作二项式关系,负磨粒前角可以产生更大的磨削力;磨削深度为4 mm时形成断屑,而且磨削深度越大,越易形成断屑,随着磨削深度的加深,断屑点前移,磨铣工具单圈磨削深度在4 mm左右较合适;在单磨粒正常磨削速度范围内,磨削速度对磨削力的影响不大,可以忽略,单纯改变磨铣工具转速对提高磨铣效率意义不大。研究成果对于钻除压裂球座,实现多级压裂井后期的大通径生产作业具有重要意义。