铝合金三维钻削加工的有限元仿真分析开题报告

1. 研究目的与意义

本课题是为了研究塑性材料切削及微切削过程有限元仿真的理论及方法，加深学生对刀具、工件材料以及切削过程的理解，培养学生掌握基本的有限元理论知识和有限元软件的使用，以拓宽学生的知识面和提升学生的专业技能。

2. 国内外研究现状分析

随着数值计算理论和计算机硬件技术的飞速发展，数值模拟技术越来越得到人们的重视，有限元方法作为数值模拟技术中的一个重要角色，已经在切削加工领域得到广泛应用，并逐步成为研究切削过程的重要手段。目前，有限元仿真技术已涉及到许多行业领域如：机械制造、医疗、汽车、电子、航空等。有限元技术的广泛应用将成为解决复杂工程问题的一个强有力的手段。在切削加工运用有限元仿真技术，模拟出的结果不但非常直观，而且在实践中具有较高的应用价值，通过该技术不仅可分析各相关因素与切削加工质量之间的关系，还可以对切削机理做进一步理解。

钻削作为切削加工中的重要部分，因其具有的复杂性，使得钻削过程的模拟仿真相比于其他普通切削加工的模拟仿真要发展的慢的多。目前国内外对钻削加工过程进行有限元仿真研究主要集中在以下几个方面：

（1）钻削轴向里力和扭矩的研究

3. 研究的基本内容与计划

内容：本课题是以铝合金材料钻孔加工过程的仿真分析为例，来使用有限元方法对三维钻削过程的切削力、切削温度和切屑形态进行分析与仿真。

计划：

第1周-第2周（2.21-3.6）熟悉任务，收集资料，了解任务书和撰写开题报告。

4. 研究创新点

用有限元仿真系统得到三维钻削过程的切削力曲线、切屑的形成及形态、温度场分布等仿真结果，并对典型塑性材料切削过程中的不同物理现象做理论分析。