顺铣和逆铣对铣削过程影响的有限元分析开题报告

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1. 研究目的与意义

本课题是使用有限元方法对顺铣、逆铣过程的切削力、切削温度和切屑形态进行分析与仿真。

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

由于有限元法可以有效地模拟切削全过程。

因此有限元法最早始于上世纪70年代美国illinois大学的beklamecki最早系统地研究了铣削加工过程中顺铣和逆铣，虽然有限元仿真技术在国内研究起步比较晚，但是近年来很多学者也涉足该领域，邓文君用marc有限元软件对热力耦合条件的耐磨铝青铜切削过程进行了二维正交切削的有限元模拟，模拟结果对切削力和进给力的变化进行了比较。

哈尔滨理工大学刘献礼教授采用正交试验对铣削的各影响因素进行设计，分析了顺铣和逆铣对铣削过程的影响，研究了大量顺铣逆铣对铣削过程的影响并取得了一定的进展。

3. 研究的基本内容与计划

一、研究内容：顺铣和逆铣过程的切削力曲线、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。

根据顺铣和逆铣过程切削仿真的特点，合理的选择刀具材料、刀具前角、后角、切削用量等参数。

合理的选用切屑分离准则并阐明选用原因，并对不同分离准则的优缺点做理论分析。

4. 研究创新点

有限元分析在工程设计和分析中得到越来越广泛的应用，顺铣和逆铣对铣削过程影响，通过有限元分析，与传统设计相比，能提高产品质量，降低成本，增加系统可靠性。