文献综述
钛合金凭借其良好的物理和力学性能得到广泛的运用，在军事、生物医药、民用方面的运用非常广泛，但是钛合金却是典型的难加工材料，加工成本大，随着切削速度的提高和材料的多样化，通过实验方法越来越难以得到材料的物理特性和力学特性了，运用有限元分析法来模拟切削的过程可以从模拟结果中得到许多实验难以得到的材料力学特性和物理特性。
在国外，人们较早的运用有限元技术进行切削技术的仿真，得到了一系列关键的数据，开创了有限元仿真的时代，国内虽然起步较晚，但是发展很快，在我国科研人员的努力下，我国对有限元的研究有了长足的进步。
哈尔滨理工大学的张慧萍教授团队通过有限元技术对300M超高强度钢的高速切削过程进行仿真研究，其仿真结果与实验数据具有良好的一致性。得到切削速度与刀具前后角的变化而引起的温度与应力的变化趋势。陈江团队提出变阻力断裂准则，运用三维有限元技术进行了表面裂纹准静态扩展的模拟，克服了之前的模拟计算因没有考虑表面裂纹前沿各点的实际断裂阻力的变化而不能准确预测几何形貌的真实变化规律，得出了有效的结论。洪深泽团队利用刚塑性有限元数值模拟进行金属成形过程的模拟，基于Markov变分原理基础上的刚塑性有限元法，需要采用拉格朗日乘子法或者罚函数法，进行冷镦粗形成的数值模拟，该理论通用性良好，运行效率高，实用价值大等特点，运用该方法的结果表明，宏观数值得到的变形的不均匀性与微观晶粒的变化的不均匀性是一致的。孟振虎团队认为在目前形势下发展精确高效的有限元技术来预测裂纹稳定扩展过程是很有必要的。他们认为虽然现在的断裂及裂纹扩展理论发展受到一定的限制，但是对管道裂纹扩展的过程的分析是十分有必要的。毕京宇团队运用有限元技术对铝硅合金ADC12进行切削仿真与试验分析，得到了切削深度和速度对切削力的影响的关系。长春理工大学的董经达团队利用有限元技术研究切削刃的钝角半径对微切削过程的影响。电子科技大学的杜安平阐述了有限元网格划分时的基本原则。沈阳理工大学的许立福团队利用有限元技术对准高速加工钛合金时的刀具轨迹进行模拟，分析刀具轨迹对切削力的影响。
目前国内外切削加工的有限元仿真技术主要集中于以下几个方面：
- 有限元仿真的关键技术、基本原则。
- 切削过程的仿真。
- 表面裂纹准静态扩展的有限元模拟计算。
- 刀具轨迹对切削力的影响。
- 金属成形过程的刚塑性有限元数值模拟。
- 温度场、应力分布等物理场量的分布。
- 其他问题的研究。
参考文献
[1] 董经达, 李晓舟,孟宪东. 切削刃钝圆半径对微切削过程的影响. 工具技术.2017.12.
[2] 许立福,田身刚,黄树涛,周丽. 准高速加工钛合金时刀具轨迹对切削力的影响. 工具技术.2017.11
[3]张慧萍,刘壬航,李珍灿, 张庆宇. 300M超高强度钢高速切削过程仿真研究. 机械科学与技术. 2017.10
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