单晶铜二维拉削过程的有限元仿真
文献综述
摘要：
本文以有限元仿真法来模拟单晶铜二维拉削，研究单晶铜二维拉削过程有限元仿真的理论及方法，了解刀具各项几何参数的概念，还有刀具材料的选择及特点。本文针对单晶铜拉削过程进行有限元仿真分析，首先分析了拉刀材料的选择及特点，然后应用AutoCAD软件画出自己所需要的三齿拉刀，然后把画出的刀具导入Third Wave软件中建立拉削过程中的二维有限元模型，模拟不同拉削参数的拉削过程单晶铜拉削时需要的切削力，然后对产生的切削温度和切屑形态进行分析，选择较好的刀具材料和切削参数。
关键词：单晶铜；二维拉削；有限元仿真；刀具的几何参数
单晶铜因消除了作为电阻产生源和信号衰减源的晶界而具有优异的综合性能，因而主要用于国防高到较高的尺寸技术、民用电子、通讯以及网络等领域。拉削能使单晶铜表面达精度和较低的粗糙度，是一种高效率的加工方法。合理的选择拉削参数和拉刀材料能够影响工件的质量，对拉削过程中切削力、切削温度及切屑形态进行分析与仿真，能够为新工艺的研究提供可行的方法，还可以从模拟结果中得出许多实验难以得到的材料力学特性和物理特性。
1单晶铜二维拉削过程的有限元仿真的国内外现状
拉削工艺主要用于大批和大量生产中。其主要原因是它的切削效率高、加 工出的表面质量好。自6 0年代以来 ,卡尔斯卢大学机床和生产技术研究所就对拉削工艺进行科学研究工作。试验中采用了不同刀具和工件的材料,以便确定拉刀的切削性能和拉床的工作性能。此外,基于Kienzle经验公式, SCHROETER[1]等针对曲轴的车拉过程, 建立了单齿连续切削的主切削力数学模型,并用实验验证了数模型用于预测铬镍铁合金拉削过程的切削力振动对切削力得的影响。VOGTE[2]通过二维拉削切片形成模型的设计,建立了多参。[3]
在研究切削过程中的参数时，SCHULZE[4]使用简化的二维有限元数值仿真法研究了切削厚度与拉刀倾角对切削力产生的影响。 [5]并且实验了不同切削速度的剪切角变化对于加工精度的影响。PUTZ[6]研究了切削过程中的热量传递，他用仿真专用软件实验了在二维情况下拉削加工过程中热量在刀具、工件、切削碎片的传播趋势。
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