基于ABAQUS的正交切削中工件表面犁耕力的识别方法
专利汇可以提供基于ABAQUS的正交切削中工件表面犁耕力的识别方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于ABAQUS的 正交 切削中 工件 表面 犁 耕 力 的识别方法。(1)建立二维正交微切削仿真模型，模拟仿真微切削中普遍存在的“最小切厚”的现象；(2)依据“最小切厚”现象建立二维正交切削 几何模型 ，识别出工件表面所受犁耕力的大小；(3)对模型进行网格划分，施加约束和运动，设置断裂失效模型，进行多种切深下的有限元仿真；(4)用MATLAB对有限元仿真的数据进行处理，结合切削力解析模型，验证该模型的正确性。通过本发明，可以实时监测切削过程中的工件受到犁耕力的大小，实现了真实切削过程很难获得的犁耕力的提取，对于切削中犁耕机理的研究具有指导意义，同时有益于金属切削中刀具参数的优化设计。，下面是基于ABAQUS的正交切削中工件表面犁耕力的识别方法专利的具体信息内容。
1.一种基于ABAQUS的正交切削中工件表面犁耕力的识别方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1基于有限元仿真的“最小切厚”的确定，在ABAQUS中建立正交微切削中刀具和工件的二维几何模型，动态显示一定半径的刀具刀尖以一定的切厚“挤压”工件的过程；
(1)建立二维正交微切削仿真模型；
(2)模型网格划分和接触设置，在所述工件与所述刀具接触的部分进行局部网格细分，所述刀具与所述工件之间的接触设置涉及到断裂模型的设置，而本方法采用ABAQUS提供的基于等效塑形应变的断裂准则；
(3)载荷设置和边界条件，限制所述工件的所用自由度，施加给所述刀具一定的速度；
(4)分析步和历程输出设置，本发明模拟极短时间内的微切削，热量传播几乎不可能发生，设置绝热分析，不仅更加符合实际加工情况，而且极大提高仿真效率；
(5)提交分析作业及后处理，创建分析作业，并提交作业进行仿真分析，得到结果文件，观察不同切深下工件表面的具体情况，得到“最小切厚”；
步骤2仿真模拟正交切削中工件表面犁耕力的识别，正交切削过程中，最小切深以下的金属材料受到刀具刃口的犁耕作用被压至工件表面，而最小切深以上的金属材料则形成切屑的一部分；
(1)建立二维正交切削仿真模型，该模型中刀具由两部分组成；
(2)模型网格划分和接触设置，用壳单元代替工件实际单元，刀具的两部分与工件的接触采用同种设置，即在接触切向方向采用罚函数接触，摩擦基理基于Coulomb摩擦定律；如式1所示，接触正向方向采用硬接触，不同切深设置条件下，刀具与工件的接触情况有所不同；
Tf＝μσ(当μσ<τ时，滑动区)
Tf＝τ(当μσ>τ时，粘结区) (1)
(Tf为摩擦应力；μ为摩擦系数；τ为极限剪切应力；σ为正应力)
(3)载荷设置和边界条件，限制工件的所有自由度，施加给刀具一定的速度；
(4)分析步和历程输出设置，历程输出以刀具两个部分的不同参考点为输出对象，设置其反作用力输出量；
(5)提交分析作业及后处理：建立不同切深下的多个分析作业，分别提交进行有限元模拟仿真实验，分析完毕后，提取出不同切深下的切削力和工件表面犁耕力，将数据导入MATLAB进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于ABAQUS的正交切削中工件表面犁耕力的识别方法，其特征在于：所述步骤1中建立的二维正交切削仿真模型中所述刀具刀尖半径为0.05mm，所述工件尺寸为0.25mm×0.25mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于ABAQUS的正交切削中工件表面犁耕力的识别方法，其特征在于：所述步骤2中建立的二维正交切削仿真模型中所述刀具刀尖半径为0.05mm，所述刀具的两部分均为解析刚体，通过tie约束组成刀具整体。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于ABAQUS的正交切削中工件表面犁耕力的识别方法，其特征在于：所述步骤1、步骤2中所有模型中所有部件初始温度为20摄氏度。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种基于ABAQUS的正交切削中工件表面犁耕力的识别方法，其特征在于：所述步骤1、步骤2中施加给刀具的速度为300mm/min。
基于ABAQUS的正交切削中工件表面犁耕力的识别方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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