基于 ABAQUS软件切削 TC4钛合金的分析与研究TC4钛合金在铣削加工过程中面临切削力大、切削温度高、工件残余应力大以及加工表面质 量难控制等问题,属于典型的难加工材料。本研究基于 ABAQUS软件对 TC4钛合金切削过程进行仿真 分析,采用Johnson-Cook模型作为工件材料的本构模型进行有限元模拟研究。在模拟切削过程中,通过 改变切削速度vc,研究其对刀具切削力、工件残余应力、温度场、表面质量以及所产生的切屑形貌的影响 规律。二维模型的尺寸为 7.50mm×1.50mm。二 维切削模型及刀具均采用 CPE4RT 单元,这是一种 四节点热力耦合平面应变单元。刀具的前角为0°,后角为10°,刀尖倒圆角R=0.01mm。为了提高仿 真精度和计算效率,刀尖与切削层的网格进行了加 密处理,二维正交切削几何模型如图1所示。切削力是衡量切削过程稳定性和刀具性能的重 要指标。通过仿真和加工试验,分别测量了2种切 削速度下的切削力。图3所示为应用 ABAQUS软 件仿真两种切削速度(vc)下的切削力切屑形貌是反映切削过程稳定性和材料变形行 为的重要指标。通过仿真和加工试验,分别观察了2种切削速度下的切屑形貌,结果如图4所示通过对比加工试验,在这2种工况下的加工试 验切屑的结果如图5所示【有兴趣的同学可以尝试,遇到任何问题欢迎交流,有需要可以免费答疑解惑,模型代做辅导教学】
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