基于AdvantEdge的钛合金铣削过程参数对比仿真研究

针对薄壁零件铣削加工中存在的问题,采用AdvantEdge软件对钛合金进行三维铣削仿真,选取硬质合金铣刀结构参数和铣削参数中重要变量,例如齿数、螺旋角、径向前角、切削刃钝圆半径、铣削方式、主轴转速等对切削力和切削温度的影响进行单因素对比分析,得到各变量优化后的具体取值,为今后薄壁零件铣削加工稳定性研究提供理论支撑。

基于AdvantEdge仿真和粒子群算法的切削参数优化方法

为了智能化地提供最优车削工艺参数,以碳排放低、加工时间短和加工成本低为目标,构建了车削加工的工艺参数优化模型,并应用多目标粒子群优化(MPSO)对模型进行求解。此外,考虑到目前切削力和切削温度的理论计算模型难以准确反映切削过程的热力场变化,通过切削仿真软件AdvantEdge进行仿真,获得切削参数与切削力、切削温度之间的关系。最后,以300M钢的加工为例对模型进行验证,通过CNC车床上的切削实验验证了由MPSO获得的切削参数,实验证明该研究方法提供的切削参数能很好的在碳排放、加工时间和加工成本间达到平衡,为车削加工选取合适的工艺参数提供了技术支持。

基于AdvantEdge的7050铝合金切削参数优化及实验研究

在有限元软件Advant Edge中对工业常用材料7050铝合金的切削加工过程进行了模拟仿真。仿真中所用被加工材料的本构模型为Johnson-Cook模型,通过Hopkinson杆冲击实验得到了7050铝合金该本构模型的参数。通过变化模型的切削速度和切深,观察仿真结果中刀具所受到的切削力和零件表面加工质量,对切削速度和切深度进行优化,并用其优化后的切削参数对实际零件进行加工,结果表明采用优化后的切削参数能明显提高加工质量,说明有限元切削仿真对提高实际加工效率和加工质量具有重要意义。

基于AdvantEdge的不锈钢攻丝过程切削参数优化

基于AdvantEdge仿真软件,对攻丝过程进行模拟计算分析,获取不同切削参数下三类丝锥攻制316L奥氏体不锈钢时的最大扭矩值、最大轴向力及最高刀尖温度,并通过316L不锈钢攻丝扭矩试验,验证数值模拟过程中切削模型的可靠性,对试验结果进行对比分析,得出316L奥氏体不锈钢螺纹孔加工时的最优切削参数,并分析不同结构丝锥加工特性,为切削参数优化选择提供参考依据。

基于AdvantEdge FEM的阀体镗削精加工过程仿真分析

阀体关键部位的加工质量是制约阀门使用性能的重要因素,因此,在阀体加工过程中,对其配合面和密封面的尺寸精度和表面质量要求较高。利用金属切削工艺有限元分析软件AdvantEdge对阀体配合部位镗削精加工过程进行仿真,能够有效的模拟切削过程中刀具所受切削力和切削温度随时间的变化。并在此基础上结合单因素法,分析了不同切削参数条件下刀具所受力、受热变形对阀体被加工表面质量和精度的影响。分析结果为实际阀体关键部位精加工切削用量的选择提供参考。

基于AdvantEdge的硬质合金刀具涂层参数化分析

利用AdvantEdge FEM有限元模拟软件模拟二维车削加工,分析刀具在常规加工中,采用不同涂层材料、涂层数和涂层厚度对于刀具等效应力变化规律的影响,为以后在加工中刀具涂层的选择提供部分参考。

用AdvantEdge分析蠕墨铸铁切削时高压切削液的冷却润滑机理

使用AdvantEdge软件对不同切削液压力下车削蠕墨铸铁的过程进行二维仿真,研究切削过程中切屑变形、切削温度、刀–屑摩擦及切削力的变化规律,分析高压切削液的冷却润滑机理。仿真结果表明:增大切削液压力可以减小黏结摩擦区和滑动摩擦区长度,加快切削液与工件之间的热量传递速率;同时,高压切削液能够克服莱顿弗罗斯特效应形成的气体保护层,更好地对流换热和冷却;但切削液压力并非越大越好,在15～18 MPa时可以在减少能耗的同时获得较好的冷却润滑效果。

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。

基于AdvantEdge的麻花钻钻削45钢切削参数优化

针对麻花钻钻削45钢建立钻削模型,并使用AdvantEdge FEM有限元软件对钻削过程中的钻削力、扭矩以及钻削温度进行了仿真实验。以有限元仿真值作为正交实验值对钻削力、扭矩以及钻削温度进行分析,得到最优的切削参数组合。

基于AdvantEdge加工的M2高速钢微铣削力仿真与预测

微织构的加工领域中常用到激光加工,但激光加工设备成本高且无法进行大规模生产,因此文中用已发展成熟的加工中心来对高速钢进行铣削加工。采用0.3 mm的硬质合金微小径铣刀,利用数控加工中心对M2高速钢进行微沟槽铣削加工;在微铣削加工中,铣削力过大会导致铣刀磨损过快影响加工质量,因此笔者利用仿真软件AdvantEdge对微铣削加工进行仿真;由于微细铣削不同于传统铣削,分析了刀具前角以及刀刃圆弧半径对铣削力的影响,并利用正交实验的方法,研究切削参数及刀具几何参数对铣削力的影响规律;采用MATLAB多元线性回归对铣削力进行预测;最后通过一组实验对预测模型进行验证。结果表明构建的模型对铣削力的预测较为准确,误差在10%以内。该研究方法有助于在实际加工中更高效、更便捷地选用合适的切削用量。

基于AdvantEdge的7075-T651铝合金铣削参数有限元仿真优化

为了在7075-T651铝合金铣削过程中控制铣削力和铣削温度,减小加工变形,笔者对不同铣削参数进行研究和优化。采用专业切削仿真软件AdvantEdge建立二维铣削仿真模型,对铣削力和铣削温度进行仿真分析,对所得到的铣削力和铣削温度的结果进行铣削实验验证;设计正交试验表获得优化的铣削参数组合,采用单因素试验法获得单一因素对铣削力和铣削温度的影响规律。结果表明:有限元仿真和实验数据误差在可接受范围内,说明了有限元模型的正确性;通过正交试验选出了控制铣削力和控制铣削温度的2组最优铣削参数组合;单因素试验的结果说明每齿进给量、铣削宽度和铣削深度的大小与铣削力的大小成正相关,而铣削力几乎不受主轴转速的影响;主轴转速、每齿进给量和铣削宽度的大小与铣削温度的高低成正相关,而铣削温度几乎不受铣削深度影响。

基于AdvantEdge的表面微织构刀具切削性能仿真研究

表面微织构的刀具与无微织构刀具的切削性能不同,为了研究前刀面带有沟槽微织构的硬质合金刀具的切削性能,通过三维绘图软件绘制织构刀具的二维简化图导入Advant Edge中,利用有限元软件Advant Edge构建切削过程的二维仿真模型,在相同条件下,运用单一变量法对微织构和无微织构刀具进行二维切削仿真,通过对比发现织构刀具在应力、切屑形态方面都有积极的改善作用,刀具表面微织构能够降低切削力、切削温度。

基于AdvantEdge的6061铝合金高速铣削刀具结构参数优化研究

高速铣削过程中,刀具结构参数对刀具的切削性能有非常重要的影响。本文利用专用切削加工有限元分析软件AdvantEdge对6061铝合金高速铣削刀具进行了有限元分析。采用等效二维有限元仿真方法,结合单因素寻优设计方法,分析了硬质合金和高速钢刀具主要的宏、微观参数(包括刀具刃口钝圆半径、前角和后角等)对铣削加工过程中的温度、应变、切削力等参数的影响趋势。仿真结果显示,为获得较好的切削效果,铣刀取较小的刃口钝圆半径(即0.04mm左右);可取较大的前角和后角,前角为12°-15°,后角为15°-20°。

基于AdvantEdge 3D的7075铝合金加工铣削速度对铣削力的影响的仿真研究

通过运用Advant Edge 3D仿真软件对7075铝合金进行铣削仿真,研究铣削时主轴转速对铣削力的影响。仿真结果显示铣削时主轴转速对铣削力大小的影响较小,但是对铣削力波动的幅度有较大的影响。

基于AdvantEdge FEM对浅孔钻β角的分析

β角是浅孔钻设计中的一项重要参数,对浅孔钻的使用性能有很大影响。文中采用AdvantEdgeFEM软件对浅孔钻在不同β角下的切削力进行了分析,发现β角对小直径的浅孔钻的径向切削合力影响更为明显,并通过切削实验进行了验证。

基于AdvantEdge刀屑摩擦系数确定方法

当使用AdvantEdge试验模拟切削时,刀具的摩擦系数对模拟结果作用较大,但目前软件并没有建立刀具摩擦系数数据库。为建立一种基于AdvantEdge的斜角车削仿真试验的刀屑摩擦系数确定方法。该文首先建立基于斜角车削的摩擦力计算方法,然后通过AdvantEdge FEM设计一个三因素四水平的正交车削模拟仿真,获得每组实验的刀屑摩擦系数,再通过Matlab求解计算得出刀屑摩擦系数的经验公式。得到F0.05(479)为3.59远小于Ft统计值479.1072,且判定系数R2为0.9875,表明模型拟合度高,故模型是可靠的。通过构造3D斜角切削模型,得到刀屑摩擦系数经验式的方法有效可信。

基于AdvantEdge FEM的多齿车梳刀切削三维有限元仿真

多齿车梳刀是一种用于汽车曲轴加工的新型刀具。为模拟车梳刀径向切入过程,指导优化车梳刀切削加工,基于金属切削有限元分析软件AdvantEdge FEM建立了多齿车梳刀三维切削模型,模拟了多齿车梳刀径向切入曲轴的过程,分析了加工过程中切削温度的变化情况,并运用车梳刀切削温度经验公式验证了模拟结果的正确性。研究结果显示,随着切削速度及进给量的增加,切削温度升高;观察切屑发现,高温区域多集中在切屑中,说明切屑带走了大部分热量。仿真结果可对预测实际加工中车梳刀所受切削热有一定的指导作用。

基于AdvantEdge FEM的阀体铰孔精加工过程仿真分析

阀体部分加工质量的优劣,在某种程度之上对于阀芯孔的性能会产生直接的影响。为此,在阀体加工过程当中,对于其配合面、密封面的精度以及质量有着十分严格的要求。为此,采用AdvantEdge软件,对其阀体配合部位的铰孔加工过程加以仿真分析,无疑能够较为细致、全面、有效对作业过程之中,刀具所受切削力及其温度变化加以模拟。并于此基础之上,采用单因素法,对不同参数下加工表面的质量、精度加以针对性分析。参考分析所得结果,为后续阀体加工提供数据参考。

基于AdvantEdge走刀次数对产品表面质量的影响

为提高车削过程的生产效率,综合产品表面完整性和切削过程,利用AdvantEdge FEM金属切削有限元软件建立了某汽车轮毂轴承内圈一、二次粗车及一次精车有限元模型,将一、二次粗车模拟仿真得到的残余应力作为初始应力加载到精车的二维模拟仿真中,分析粗车走刀次数对产品表面完整性和切削过程的影响。研究结果表明,增加粗车工序的走刀次数不会使产品精车表面完整性更好,但粗车二次走刀能够减少切削过程中的切削力,而一次走刀在提高生产效率的同时还能提高刀具寿命。该研究结果对进一步改善车削工艺的研究具有重要意义。

超声振动切削对残余应力影响的数值分析

利用AdvantEdge FEM软件对YG6X刀具加工Ti6Al4V合金进行一维和二维超声振动切削仿真,分析超声振动参数对残余应力的影响。模拟仿真表明:一维X向振动时,振动频率和振动幅度对残余应力影响不明显,最大压应力和压应力区深度增大不明显;一维Y向振动时,振动频率越小,残余压应力和压应力区深度越大,振动幅度越大,残余压应力越大,压应力区深度越大;二维振动通过极差分析确定A_(1)B_(1)C_(3)为最佳组合,振动参数对残余应力的影响由大到小依次为A_(y)>(F_(x),F_(y))>A_(x)。结果证明,超声振动切削可以增大工件表层残余应力,改善工件的耐磨性和疲劳强度。