金属陶瓷刀具切削过程的数字模拟及几何结构、切削用量参数优化

本文在自由直角切削过程分析的基础上，详细分析了二维金属直角切削过程，利用有限元的基本思想，建立了直角切削的有限元理论模型。基于大型有限元软件ANSYS平台，通过数值仿真技术，将直角切削过程(从刀具与工件接触到剪切角形成)精确而生动地模拟出来。借助这一模拟技术，通过对金属陶瓷刀具不同的几何角度进行有限元分析和计算，实现了不同切削条件下的切削过程的系列仿真，分析不同的几何角度参数下刀具的应力分布，选取合理的优化标准，设计出较合理的刀具结构及几何参数。根据上述选出的较合理的刀具结构及几何参数，对刀具在不同切削用量的条件下，进行切削实验，分别采用刀具使用寿命、切削力实验标准，基于优化技术对金属切削过程的切削用量优化。