文献综述
摘要：基于有限元仿真技术强大的数值分析能力，它已成为定量研究金属切削加工过程的有效手段，它能减少制造成本，缩短产品制造周期和提高产品质量。因此对切削加工有限元仿真的一些关键技术作了重点介绍，并对其研究现状和发展趋势进行了深入探讨。
关键词：端面车削，有限元仿真，研究现状，发展趋势
铜是与人类有着紧密联系的一种有色金属，它具有塑性变形能力好、化学性能稳定、抗腐蚀性能好等优点，被广泛的应用在电气、轻工、机械制造、建筑行业、国防工业等领域。铜又分为多晶铜和单晶铜，单晶铜是一种高纯度无氧铜，其整根铜杆只有一个晶粒组成，没有晶粒之间产生的晶界，因而其与多晶铜相比具有优异的综合性能：卓越的电学和信号传输性能，良好的塑性加工性能；优良的抗腐蚀性能；显著的抗疲劳性能；减少了偏析、气孔、缩孔、压杂等铸造缺陷；光亮的表面质量等，因而主要用于国防高技术、民用电子、通讯以及网络等领域。所以单晶铜具有广阔的市场，对其进行端面车削过程的三维有限元仿真分析具有重大意义[1-2]。
金属切削广泛应用于机械零件的加工，在金属切削加工中，切削力、刀具应力和切削温度是三个重要的物理指标。切削力是影响工件表面质量、刀具及机床使用寿命的主要因素，是刀具、机床、工艺装备的重要设计依据。随着金属切削加工自动化发展，切削温度也成为影响金属切削过程的重要参数。因此，获得切削力、刀具应力和切削温度等参数及其变化规律不仅是金属切削机理研究的重要方面，而且对提高金属切削加工效率也有着重要的现实意义[3]。
金属切削加工是一个复杂的动态过程，刀具在切削过程中会守到切削和刀具的共同摩擦作用，会导致刀具的刀面产生磨损。如果磨损量达到一定的程度，就需要磨刀或者重新换刀。由此可见，刀具磨损是切削加工过程中需要考虑的重要问题之一。机械加工中的切削加工和磨削加工在机械制造过程中所占比重最大，而车削加工是分析各种加工方法的基础。所以对车削加工的分析尤为重要[4]。
近年来，越来越多的的学者借助于数值仿真技术，特别是有限元分析技术对金属切削加工进行研究。采用有限元分析不仅可以有效地预测在工程中比较重要而且难以准确的测量的参数，比如说切削力、切屑形态、应力场、温度场等，而且通过对这些物理量结果的分析，可以低成本地指导工程中新型刀具的开发和优化、合理选择工艺参数并且制定合理的工艺路线[5]。本文对以单晶铜为代表的典型塑性材料端面车削过程的三维有限元仿真分析，切削加工有限元仿真的关键技术及其近几年来国内外的研究动态进行介绍，并探讨该技术的发展趋势。
1典型塑性材料切削加工有限元仿真的关键技术
1.1仿真的概念
