全文总字数：4965字
题目：铝合金三维端面车削过程的有限元仿真分析
[摘要]: 目前，切削加工依旧是金属成形的重要工艺之一。但金属切削加工是一个复杂的加工工艺，长期以来，许多专家学者对切削力的预报等作了大量的理论研究工作，期望从理论上获得切削力的计算公式，但由于影响切削力的实际因素众多，切削的过程十分复杂，给建立切削力的理论模型带来了很大的困难。随着计算机技术的发展，数字方法被广泛应用于切削加工仿真领域，如有限元法。采用有限元模拟仿真的方法，可以有效的分析切削过程的各种变量。分析切削加工的机理。
关键词：铝合金、端面车削、有限元仿真、AdvantEdge
1、前言
金属切削加工在21世纪依然是机械制造业的主要加工方法。切削加工是工件材料在刀具的剪切挤压作用下，首先发生弹性变形，进而发生塑性变形、产生应变硬化，最后撕裂，沿着前刀面流出，形成切屑，是一个复杂的物理化学过程。金属切削机理的研究一直是国内外研究的重点和难点。以往通常采用实验对其进行研究，但金属切削的工作条件十分恶劣，物理过程的跟踪观测非常困难，而且观测设备昂贵、实验周期长、人力物力消耗大、综合成本很高。切削加工模拟在计算机中再现工件和刀具相对运动的全过程，动态显示热流、相变、温度和应力等分布，使其突破试验等研究方式的缺陷，成为研究切削机理的有效方法。随着高性能的计算机的出现和数字技术的发展，数字方法已经被广泛应用于切削加工仿真领域，例如,有限元方法、有限差分方法、人工智能方法等，在这些方法当中，有限元方法已经发展成切削过程仿真的强大工具。切削过程中的各种变量，例如，切削力、切削温度、应变、应变率、应力等，都可以在仿真工程中表达出来，其中包括那些通过实验很难测量到的参数[1]。
有限元分析是利用数学近似的方法对真实的物理系统进行模拟利用简单而又相互作用的元素（即单元），就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真是系统。得益于高性能计算机和软件技的发展，有限元仿真技术在切削领域得到了广泛的应用，为研究切屑形成机理，切削力，残余应力等提供了支持。目前用于切削仿真的主流有限元软件包括Abaqus/Explicit、Deform、AdvantEdge、Ansys/LS-DYNA和Marc等。本次应用AdvantEdge软件对铝合金三维端面车削过程进行有限元仿真。
AdvantEdge FEM软件由成立于1993年的美国Third Wave Systems公司开发，主要用于对切削加工过程进行模拟。AdvantEdge FEM可以分析的工艺:车削、铣削(含插铣、玉米铣)、钻孔、攻丝、镗孔、环槽、锯削、拉削。软件材料库有130多种工件材料(铝合金、不锈钢、钢、镍合金、钛合金及铸铁)；刀具材料库Carbide系列、立方碳化硼、金刚石、陶瓷及高速刚系列；涂层材料有Ti N、Ti C、Al203、Ti Al N；支持用户自定义材料及自定义本购方程。丰富的后处理功能，用曲线、云图及动画显示仿真结果，可以得到切削力、温度、应力、应变率及加工功率等结果[2]。
2、国内外研究概况
随着科学技术的发展，有限元仿真也获得巨大的发展，在金属切削仿真方面被广泛应用。国内外的专家学者们使用有限元仿真分析对切削加工过程切屑产生的过程，不同材料的刀具切削过程，刀具形状等参数对切削加工的影响等多个方面进行了仿真研究，并取得了一些成果，加快了金属切削方面发展。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
