典型塑性材料三维车削过程的有限元分析
文献综述
摘要：有限元仿真在金属切削技术中有广泛的应用，它将弹性理论、力学知识、数学分析和计算机技术有机地结合在一起的，大大增加了产品的可靠性，降低了产品的成本，减少了实验的次数以及实验经费，从而缩短了产品投向市场的时间。因此，本文对有限元仿真的关键技术：工件材料模型技术、自适应网格划分技术和切屑分离判别技术作详细介绍，对其国内外研究现状和发展趋势进行深入探讨。
关键字：切削加工；有限元分析；研究现状；发展趋势
金属切削加工是通过刀具与工件的相对运动，去除原材料的多余部分，从而使被加工工件达到设计的尺寸、形状和位置精度的要求。传统的加工方式无法充分地考虑到材料的受力变形、热变形和工件残余应力变形，为了改进这些缺陷，需要大量的实验和时间，这样会既会增加产品的成本，也会增长产品的生产周期，消耗大量的人力物力，还不能完美地达到预期的效果。而有限元仿真能很好地解决这些问题，因此，有限元仿真技术已经被广泛地使用到机械加工领域。
为了达到预期的效果，首先需要建立一个相对合理的模型，只有先做好这个关键的技术步骤，使模型的加工模拟更加贴近实际的加工，然后再选用合理的切削分离技术，后续的有限元分析才能得到一个较好的结果，进而才能对实际的加工起到指导意义。接下来，本文就切削加工有限元仿真的关键技术及近几年来国内外的研究动态进行详细介绍，并探讨该技术的发展趋势。
1.金属切削加工有限元仿真的关键技术
1.1 工件材料模型技术
金属切削过程简单来看就是材料发生大的塑性变形并且分理出切屑的过程。在切削加工过程中会产生比较多的热 ,这会引起材料的热变形。在高温和主应变速度的影响下,要 模拟切屑的形成,特别是建立切削区的模型时 ,需要考虑材料的料非线性、几何非线性和边界非线性问题。因此，准确确定材料本构模型是成功仿真金属切削加工的基础。
