导读:本文包含了刀屑摩擦论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:摩擦,应力,残余,有限元,摩擦系数,因数,模型。
刀屑摩擦论文文献综述
蒋宏婉,袁森,陈海虹,任仲伟,占刚[1]（2018）在《基于有限元法的硬质合金微槽车刀刀——屑接触摩擦模型研究》一文中研究指出刀—屑接触界面的应力应变状态对金属切削过程尤其是刀具的摩擦磨损研究有着重要影响,摩擦模型是该区域应力应变的数学表达形式。本文基于有限元仿真平台,重点分析微槽车刀切削过程中刀—屑接触界面的摩擦状态,确定出刀—屑接触总长度和内外摩擦区各自的范围,对比分析了原车刀和微槽车刀的刀—屑接触界面摩擦状态,从而获得两车刀相应的摩擦模型。研究发现:微槽的置入使得刀—屑粘结摩擦区长度缩短,带来的直接影响便是第二变形区内的主要发热区缩小,进而发热量也相应减小。研究结果为金属切削过程刀—屑接触摩擦模型研究提供一定理论参考。(本文来源于《工具技术》期刊2018年10期）
汤祁[2]（2015）在《面向45~#钢切削残余应力仿真的JC本构模型参数和刀—屑摩擦系数的确定》一文中研究指出在加工过程中,零件表面无可避免地会产生残余应力,残余应力直接影响加工零件的使用性能和疲劳寿命,使用有限元软件对切削过程中的残余应力进行仿真是研究残余应力的一种重要手段,建立准确的残余应力仿真模型对于指导生产加工具有重要的工程应用价值。有限元关键技术中的工件的材料本构模型和刀-屑摩擦系数对残余应力仿真结果有着重要的影响,准确确定仿真过程中的材料本构模型参数和刀-屑摩擦系数是提高残余应力仿真精度的关键。基于专业切削有限元软件Advant Edge FEM研究45#钢不同的JC本构模型和刀-屑摩擦系数对切削力和残余应力仿真结果的影响,得出了主切削力对本构模型参数的变化更为敏感而进给力对刀-屑摩擦系数的变化更为敏感这一结论。提出结合有限元法和切削实验确定45#钢的JC本构模型参数和刀-屑摩擦系数的方法,以提高切削残余应力的仿真精度。对有限元反向求解法做出改进并以此确定45#钢JC本构模型参数,与未改进的方法相比,保持相同的切削力预测精度,却减少了40%工作量;与通过切削试验法和SHPB实验确定的材料JC本构模型参数相比,具有更高的切削力预测精度,表明了改进的有限元反向求解法的高效性和合理性。结合有限元法和正交车削试验确定刀-屑摩擦系数,并建立刀-屑摩擦系数关于切削变量和刀具前角的经验模型;确定不同切削条件下的刀-屑摩擦系数并将其代入有限元软件进行切削力仿真,主切削力和进给力的平均相对误差分别为12.46%、2.99%。最后根据所提方法确定45#钢的JC本构模型参数和刀-屑摩擦系数并建立切削残余应力的仿真模型,提取最大残余拉应力仿真值,与实验实测值进行比较,平均误差为7%;同时,仿真残余应力与实测残余应力的分布趋势大致吻合,证明所提方法的可行性和正确性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2015-05-01）
邢万强,熊良山,汤祁[3]（2015）在《考虑切削条件变化的刀屑摩擦因数反求方法》一文中研究指出基于Advant Edge FEM分析了刀屑摩擦因数对工件已加工表面残余应力仿真的影响,提出了一种利用有限元仿真实验数据建立切削力与刀具几何参数(前角、钝圆半径)、切削用量和刀屑摩擦因数之间关系的经验模型,从而通过切削力的实验值来反求刀屑摩擦因数的方法,以提高工件残余应力分布的有限元仿真精度。仿真实验结果表明,与软件默认的摩擦因数和平均库仑摩擦因数相比,用文中方法所求得的摩擦因数仿真得到的车削45钢工件的残余应力分布与实验结果更为接近。(本文来源于《机床与液压》期刊2015年01期）
毕煌圣,熊良山,黄若峰,毛宽民[4]（2014）在《基于有限元仿真结果和车削实验的刀屑平均摩擦因数估计方法》一文中研究指出刀屑摩擦因数的取值对工件已加工表面残余应力分布的有限元仿真结果影响很大,但一般有限元仿真软件并没有提供刀屑摩擦因数的确定方法。为此,提出了一种基于AdvantEdge FEM软件仿真实验数据,并结合车削实验及残余应力测定结果估计刀屑摩擦因数的方法。与AdvantEdge FEM软件默认的摩擦因数相比,按照该方法计算出的摩擦因数仿真所得到的车削工件的残余应力分布与实验测定的残余应力分布更为接近。(本文来源于《中国机械工程》期刊2014年08期）
王肇喜[5]（2013）在《高速切削刀—屑接触界面摩擦建模研究》一文中研究指出随着计算机技术的发展,有限元仿真已经被广泛地应用于研究金属切削过程和切削区应力、应变、温度以及切削力等的分布状况中。为了能够更好地了解金属切削过程中刀-屑接触面的摩擦状态以及不同的切削参数对切削过程的影响,需要建立一个能够准确描述金属切削过程的摩擦模型,以便指导实际的加工生产,提高刀具的使用寿命和工件的加工质量。本文利用有限元分析软件ABAQUS建立不采用分离线的二维正交摩擦模型,简要叙述了有限元模型中单元网格类型、边界条件与约束的选择原理,采用Johnson-Cook本构模型对材料本构行为进行描述,用剪切损伤准则作为材料的分离准则。为了能够对刀-屑接触面的摩擦状态进行更准确的定义,利用ABAQUS有限元软件的用户子程序接口VFRIC对刀-屑摩擦界面进行二次开发,在库仑摩擦模型的基础上,建立了粘结-滑移摩擦模型和滑移区变摩擦系数摩擦模型。同时,本论文通过高速切削实验获得45钢(AISI1045)的切屑根部试样,研究切屑形态随切削速度与刀具前角的变化情况,并对锯齿状切屑中绝热剪切带的形态以及切屑根部滑移线分布进行简要描述。将实验获得的切削力与摩擦模型模拟出的切削力随着切削参数的变化情况进行对比分析,结果表明叁个摩擦模型均能够准确地模拟出切削力随切削参数的变化趋势,即随着切削速度的提高和刀具前角的增大,切削力降低。但滑移区变摩擦系数摩擦模型模拟的准确性要高于库仑摩擦模型和粘结-滑移摩擦模型。分析对比实验和叁个摩擦模型的刀-屑接触长度与剪切角,发现刀-屑接触长度随切削速度和刀具前角的增大而降低,剪切角随切削速度和刀具前角的增加而增大,分析结果同样证明滑移区变摩擦系数摩擦模型对高速切削时刀-屑界面的摩擦状态的描述更为准确。对切削过程中切屑与工件内的应变、应力分布进行了分析,发现刀-屑接触面上的正应力随切削速度和刀具前角的减小而增大,切屑内等效塑性应变值随切削速度的升高而增大,而且剪切带中的等效塑性应变值从最大值处向四周逐渐降低,呈梯度变化。(本文来源于《大连理工大学》期刊2013-05-01）
崔海龙[6]（2013）在《基于材料特性与刀屑摩擦实验的铝合金7050-T7451切削物理仿真研究》一文中研究指出金属切削加工作为机械制造工业的基本加工方法，已经广泛应用于制造业的各个生产部门当中。金属切削物理仿真技术能够有效集成金属切削机理的研究成果，已经成为研究金属切削加工的主流技术。为了有效解决金属切削过程物理仿真精度低下的问题，本文围绕与其密切相关的材料本构方程和刀具与切屑之间的摩擦特性展开研究。采用基于材料本构方程与刀屑摩擦特性的物理仿真方法，该方法的主要内容如下：（1）根据Johnson-Cook（J-C）材料本构方程的数学形式确定了获取材料本构参数的实验策略，并搭建了压杆实验平台进行准静态压缩实验和分离式霍普金森压杆实验；通过最小二乘法获取了航空用铝合金7050-T7451材料的压杆实验本构参数。（2）引入了直角切削数学模型，在此基础上搭建实验平台完成直角切削实验；比较了两种提取直角切削实验材料本构参数的数据处理方法：最小二乘法和Matlab遗传算法，运用Matlab遗传算法提取了铝合金7050-T7451材料的直角切削实验本构参数；详细分析了直角切削过程的刀屑摩擦特性，建立了刀屑接触长度与摩擦系数的关系。（3）分析了二维切削有限元仿真模型，并在此基础上完成了金属切削过程的有限元建模和AdvantEdge FEM软件的二次开发；分析了物理仿真的关键性影响因素，针对铝合金7050-T7451材料优化了压杆实验参数；结合实验数据，通过仿真二维切削过程验证了基于材料本构方程和刀屑摩擦特性的仿真方法在改善仿真精度上的有效性。结果表明：本文采用的物理仿真方法对切削过程的典型特征具有很好的预测效果，在AdvantEdge FEM软件中输入合适的材料本构方程和刀屑摩擦系数能够有效提高物理仿真精度。(本文来源于《电子科技大学》期刊2013-04-01）
刘明贞[7]（2012）在《刀—屑摩擦系数估计方法及切削参数对残余应力影响仿真研究》一文中研究指出金属切削加工过程中工件表面产生的残余应力严重影响零件的使用性能，因此，有关残余应力的研究一直受到人们的重视。而正确预测残余应力的分布能够指导实际加工，具有重要的工程应用价值。当刀具和工件已定的情况下，切削参数是影响残余应力分布的重要因素，分析切削参数对残余应力的影响规律，有助于切削参数的合理选择以实现对残余应力的调控。本文采用有限元仿真方法，研究了切削速度和进给量对工件残余应力分布影响规律，并通过实验进行了验证。主要研究工作如下：首先对残余应力的产生机理进行了分析，对软件中工件设置、刀具设置和切削条件的设置进行了分析，并初步研究了切削速度、进给量对残余应力分布的影响及刀-屑摩擦系数对仿真精度的影响。提出了一种新的刀-屑摩擦系数估计方法，该方法利用Advant Edge的仿真结果拟合出切削力与切削速度、进给量和刀-屑摩擦系数之间的数学模型，并根据直角车削45钢的实验中测得的切削力估计刀-屑摩擦系数。采用X射线衍射仪对切削试件进行了残余应力的测试，并将估算的刀-屑摩擦系数、基于切削力计算的平均库伦摩擦系数和软件默认摩擦系数下仿真得到的残余应力分布分别与实验测量结果进行了比较。最后，采用仿真模型研究了切削速度和进给量对残余应力分布的影响，通过对切削力和切削温度的研究对切削速度和进给量对残余应力分布的影响进行了解释，并根据结果分析在选定的范围内优选了切削参数。通过研究可以得知，准确估计刀-屑摩擦系数可以提高残余应力的仿真精度，合理的选取切削参数可以调控残余应力的分布。(本文来源于《华中科技大学》期刊2012-01-01）
吕明,郭建英[8]（2010）在《刀—屑摩擦对斜角切削切屑流动特性影响的仿真研究》一文中研究指出采用显式有限元程序,对不同刀—屑摩擦系数时的斜角切削过程进行叁维仿真实验,研究切屑在前刀面上的流动特性,刀—屑摩擦对切屑流动方向和螺旋卷曲半径的影响规律和作用机理。结果表明,斜角切削时,切屑从切削刃处以倾斜方向流出,然后沿前刀面产生侧向弯曲,因此切屑流出速度方向与刀刃法向的夹角逐渐增大;当切屑与前刀面分离后,形成螺旋卷屑排出。刀—屑间摩擦力的分布情况是引起切屑在前刀面上产生侧向弯曲的主要原因。随着刀—屑摩擦系数的增大,切屑在前刀面上侧向弯曲曲率减小,而切屑螺旋卷曲半径增大。而且,刀具前角越小,刀—屑摩擦对切屑流动特性的影响越大。(本文来源于《兵工学报》期刊2010年11期）
郭建英[9]（2010）在《基于不同刀—屑摩擦模型的金属切削过程动力学研究》一文中研究指出金属切削加工在过去、现在乃至未来都是机械制造业的主导加工方法。制造业水平的提升对切削加工技术的发展提出了越来越高的要求,尤其是先进制造技术的出现,要求切削加工技术实现高度数字化和信息化。切削是伴随着大变形、高应变率、高切削温度和复杂摩擦情况的工艺过程,具有动态性和高度非线性的特点,初始切入时刀具对工件具有明显的惯性冲击效应。在以往的研究中,切削过程的冲击动力学特性被忽略,都采用静态或准静态平衡解析法进行研究,这就使切削力、切屑变形等参数的理论分析结果与实验结果相差较大,不能准确而定量地揭示和解释切削过程中复杂的物理、力学变化机理。随着计算技术的进步和数值分析理论的迅猛发展,高精度的数值模拟技术和理论解析方法正成为研究切削机理的重要手段,而且也已成为虚拟制造技术的一个热点研究方向。本文利用非线性显式动力有限元方法和塑性结构冲击动力学理论对低碳钢切削过程进行研究,主要包括以下几方面内容:(1)利用通用非线性有限元程序,建立了低碳钢切削过程的叁维显式动力分析模型。模型采用单点积分Lagrange算法的叁维显式实体单元,切削层材料的流动应力依赖于应变、应变率和温度的变化,以复合几何物理分离准则模拟切屑的形成过程。通过合理建立切削几何模型并设置合适的计算参数,有效解决了数值模拟中的网格畸变问题,实现了对直角切削和刃倾角在10°-45°范围内斜角切削叁维大变形过程的模拟。数值分析结果模拟出切屑从刀具开始切入直至切削达到稳定状态时的形成过程。模型中叁维实体单元的变形和流动情况,可以清晰地表现出切削层金属晶粒的剪切滑移、纤维化和流动现象。对切削过程中切削力的变化情况,切削层材料的应力、应变、应变率、位移场、速度场、温度场以及刀-屑间接触压力等的分布情况做了系统研究。切削达到稳态时切削力及切屑变形等参数的模拟结果与实验结果相吻合,验证了模型的正确性和可靠性。(2)切削过程中,切屑与前刀面的摩擦界面是由滑动摩擦区和黏结摩擦区组成。采用修正的库仑模型模拟刀-屑间的摩擦接触关系,通过将刀-屑摩擦系数从0.1到0.6依次取值,研究刀-屑摩擦对切削力、切屑变形、切削温度、流屑特性、前刀面磨损及剪切面形状等参数的影响趋势和影响机理,并对以往研究中关于流屑特性、剪切面形状及前刀面磨损等的认识分歧给予了合理解释。该研究既可为不同切削润滑条件下切削结果参数的预测和控制提供参考,又可为实际切削加工中刀-屑摩擦系数的确定提供一种有效方法。(3)通过数值模拟和实验测试,研究了切削速度对切削过程的影响机理。研究结果表明,切削速度提高时,较高的变形速度对增加材料变形抗力的影响,基本抵消了由于材料热软化降低强度的影响;由切削速度提高引起的刀-屑间摩擦系数的减小是切削力和切屑变形减小的主要原因。本文建立了刀-屑摩擦系数随切削速度呈指数下降关系的摩擦模型。采用该模型得到的不同切削速度时的切削力与切屑变形的模拟结果与实验结果一致,表明该模型可以对在形成连续切屑条件下,切削速度对切削过程的影响机理进行准确而定量的解释和描述。(4)通过切削实验和数值模拟均可以发现,刀具对工件的切削存在明显的惯性冲击效应。本文对切削过程的动力响应特征进行了详细的描述和验证,并将刀具对切屑的冲击作用解析为承受阶跃载荷的理想弹塑性悬臂梁模型。通过对悬臂梁在冲击载荷作用下的动力响应模态进行分析,推导出刀-屑接触长度和主切削力上、下极限值的解析计算公式。结果表明,单位面积切削力的实验结果和数值模拟结果均在解析计算的极限值范围之内。而且发现,当刀-屑间摩擦系数较小时,切削力数值接近于解析计算的上限值;当刀-屑摩擦系数较大时,切削力数值接近于解析计算的下限值。(5)建立了斜角切削时剪切角和叁向基本切削力的计算模型。在模型中提出,斜角切削时法剖面内的刀-屑摩擦力是流屑方向总摩擦力的分量,法剖面内的刀-屑摩擦角随流屑角的增大而减小。采用该模型对不同前角、不同斜角、和不同刀-屑摩擦系数时的叁向基本切削力进行计算,计算结果与数值模拟结果高度一致。该模型从理论上解释了法剖面内剪切角随刃倾角增大而增大的模拟结果,是对已有斜角切削计算模型的有效改进。(本文来源于《太原理工大学》期刊2010-04-01）
邵芳,刘战强,万熠[10]（2010）在《高速切削时刀屑摩擦区的熵产生》一文中研究指出高速切削时,切削温度常高达1000℃以上,刀具在高的切削温度作用下发生剧烈磨损和破损,如何提高刀具寿命已成为切削领域研究的重要课题之一。文中用热力学的方法推导了高速切削时刀屑摩擦区的熵产生模型,对熵产生的特点进行了分类探讨。结果表明:切削速度的变化对熵产生的影响最大,但该函数模型无极值,无法预测效率最高时的最佳切削用量,研究结果可对切削过程的优化和刀具材料的选择提供参考。(本文来源于《机械设计》期刊2010年02期）
刀屑摩擦论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在加工过程中,零件表面无可避免地会产生残余应力,残余应力直接影响加工零件的使用性能和疲劳寿命,使用有限元软件对切削过程中的残余应力进行仿真是研究残余应力的一种重要手段,建立准确的残余应力仿真模型对于指导生产加工具有重要的工程应用价值。有限元关键技术中的工件的材料本构模型和刀-屑摩擦系数对残余应力仿真结果有着重要的影响,准确确定仿真过程中的材料本构模型参数和刀-屑摩擦系数是提高残余应力仿真精度的关键。基于专业切削有限元软件Advant Edge FEM研究45#钢不同的JC本构模型和刀-屑摩擦系数对切削力和残余应力仿真结果的影响,得出了主切削力对本构模型参数的变化更为敏感而进给力对刀-屑摩擦系数的变化更为敏感这一结论。提出结合有限元法和切削实验确定45#钢的JC本构模型参数和刀-屑摩擦系数的方法,以提高切削残余应力的仿真精度。对有限元反向求解法做出改进并以此确定45#钢JC本构模型参数,与未改进的方法相比,保持相同的切削力预测精度,却减少了40%工作量;与通过切削试验法和SHPB实验确定的材料JC本构模型参数相比,具有更高的切削力预测精度,表明了改进的有限元反向求解法的高效性和合理性。结合有限元法和正交车削试验确定刀-屑摩擦系数,并建立刀-屑摩擦系数关于切削变量和刀具前角的经验模型;确定不同切削条件下的刀-屑摩擦系数并将其代入有限元软件进行切削力仿真,主切削力和进给力的平均相对误差分别为12.46%、2.99%。最后根据所提方法确定45#钢的JC本构模型参数和刀-屑摩擦系数并建立切削残余应力的仿真模型,提取最大残余拉应力仿真值,与实验实测值进行比较,平均误差为7%;同时,仿真残余应力与实测残余应力的分布趋势大致吻合,证明所提方法的可行性和正确性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
刀屑摩擦论文参考文献
[1].蒋宏婉,袁森,陈海虹,任仲伟,占刚.基于有限元法的硬质合金微槽车刀刀——屑接触摩擦模型研究[J].工具技术.2018
[2].汤祁.面向45~#钢切削残余应力仿真的JC本构模型参数和刀—屑摩擦系数的确定[D].华中科技大学.2015
[3].邢万强,熊良山,汤祁.考虑切削条件变化的刀屑摩擦因数反求方法[J].机床与液压.2015
[4].毕煌圣,熊良山,黄若峰,毛宽民.基于有限元仿真结果和车削实验的刀屑平均摩擦因数估计方法[J].中国机械工程.2014
[5].王肇喜.高速切削刀—屑接触界面摩擦建模研究[D].大连理工大学.2013
[6].崔海龙.基于材料特性与刀屑摩擦实验的铝合金7050-T7451切削物理仿真研究[D].电子科技大学.2013
[7].刘明贞.刀—屑摩擦系数估计方法及切削参数对残余应力影响仿真研究[D].华中科技大学.2012
[8].吕明,郭建英.刀—屑摩擦对斜角切削切屑流动特性影响的仿真研究[J].兵工学报.2010
[9].郭建英.基于不同刀—屑摩擦模型的金属切削过程动力学研究[D].太原理工大学.2010
[10].邵芳,刘战强,万熠.高速切削时刀屑摩擦区的熵产生[J].机械设计.2010
论文知识图
