铝合金车削过程中刀具振动对切削力影响的有限元仿真开题报告

1. 研究目的与意义

采用有限元法来模拟切削过程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，如：加工工件表面和切屑的温度场分布、应力分布、应变分布和残余应力分布等。

本课题是以考虑刀具振动情况下铝合金车削过程的仿真分析为例，来使用有限元方法计算刀具振动对切削过程切削力的影响进行分析与仿真。

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

随着市场竞争的加剧，产品更新周期愈来愈短，近年来，为研究刀具振动对切削力的影响，国内外对车削加工过程的刀具、特种材料的加工、精密加工及复合加工技术和数值仿真等进行了内容广泛的试验研究，取得多方面的进展，一些工艺技术已经在生产中得到应用，解决了不少实际的切削加工难题。

3. 研究的基本内容与计划

本课题的研究内容包括如下部分：铝合金特点、车削过程中刀具振动及其对切削力影响研究计划:第1周至第2周(2.25～3.10) 查阅相关资料，填写开题报告并上传上网第3周至第4周(3.11～3.24) 学习有限元相关知识及Third Wave软件的使用第5周至第6周(3.25～4.7)掌握刀具各项几何参数、刀具材料的选择及特点、铝合金的特点和车削过程的特点第7周至第9周(4.8～4.28) 用有限元软件进行相关的模拟第10周至第14周(4.29～5.26)撰写设计说明书，完成设计说明书准备答辩。

第15周或第17周(5.27～6.9) 准备毕业设计答辩。

4. 研究创新点

采用有限元法来模拟切削过程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，有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。