单晶铜外圆车削过程的三维有限元仿真分析
文献综述
摘要：因为计算机的快速进步，使得有限元仿真分析技术越来越完美，可以成为车削过程的仿真分析的有效方式。仿真是通过建立系统实验模型以实现对真实物理系统抽象，使此模型既可以反映真实系统的本质特征，又方便我们进行实验分析。与现实的物理系统相比较而言，使用者可以在这些抽象模型上进行更加高效、更加节省、更加灵活、更加安全的了解和设计。因此本文在这里对切削加工有限元仿真技术的关键技术，并对单晶铜车削过程仿真分析国内外研究现状和发展趋势进行了深入了解。
关键词：车削过程；有限元仿真；研究现状；发展趋势
随着经济全球化和贸易自由化的不断发展，科技产品更新换代速度的不断加快,企业必须加快产品设计制造的步伐才能满足消费者的日益增长的多样化需求。虚拟制造的原理及相关技术不断的发展并在企业中得到应用,其中相关技术在产品的设计制造环节发挥着至关重要的作用[1]。然而现有的加工仿真系统都集中于几何仿真,不能反映加工过程中的物理现象,也不能反馈工件加工后的相关信息以改进工艺、加快从设计到制造的步伐。因此为了能更真实的模拟加工过程,以减少设计制造的反馈更改时间,在建立相关的加工过程的物理模型方面加工仿真领域做了大量研究。本文在这里对仿真技术之一的切削过程有限元仿真分析国内外发展现状进行深入探讨，并对未来发展趋势做出一定的猜想。
1典型塑性材料切削加工有限元仿真的关键技术
1.1有限元仿真模型的建立过程
有限元仿真模型的建立在大多数的有限元仿真软件中都一致，首先将刀具及工件的几何模型导入软件，接着就是对各个主要参数进行设置。第一步，仿真进程的控制。第二步，对刀具及工件的材料进行设置。第三步，进行刀具及工件的网格划分。第四步，根据所选定的切削参数对刀具的运动进行设置。第五步，设置刀具及工件的边界条件。第六步，刀具与工件间的接触、工件与工件的自接触设置，其中主要包括摩擦系数、热传导系数、刀具磨损的设置。第七步，检查并生成有限元仿真模型[2]。
1.2材料本构模型的建立
