論文開題：基于有限元法微細切削鋁合金的模擬

大學本科畢業(yè)論文(設計)開題報告
學院：　　　　　　機電　　　　　　　專業(yè)班級：　　　　　機電（3）班　
課題名稱 基于有限元法微細切削鋁合金的模擬

1、本課題的的研究目的和意義：

微細加工中的困難主要是微觀級別現(xiàn)象，因此，進行實驗研究較為棘手，并且實驗完成后難以進行在線觀測和測量實驗結(jié)果。切削過程本身是非常復雜的，涉及彈性/塑性變形和高應變率，并且這一過程還伴隨著材料特性的變化。此外，在微切削的模型研究方面還很難建立解析模型進行求解。目前對微切削許多現(xiàn)象的認識還不充分，因此本課題準備以鋁5083為被加工對象，借助計算機技術(shù)進行。
5083鋁合金是高鎂合金，在不可熱處理合金中強度良好，耐蝕性、可切削性良好。陽極化處理后表面美觀。電弧焊性能良好。5083合金中的主要合金元素為鎂，具有良好的抗蝕性與可焊接性能，以及中等強度。優(yōu)良的抗腐蝕性能使5083合金廣泛用于海事用途如船舶，以及汽車、飛機焊接件、地鐵輕軌，需嚴格防火的壓力容器（如液體罐車、冷藏車、冷藏集裝箱）、制冷裝置、電視塔、鉆探設備、交通運輸設備、導彈零件、裝甲等。


2、 文
……（新文秘網(wǎng)http://www.jey722.cn省略775字，正式會員可完整閱讀）……　
和參考數(shù)據(jù)。



3、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）和成果形式：

內(nèi)容：
分析鋁5083切屑形成過程及鈍圓半徑對切屑形態(tài)的影響，采用理論分析和仿真相結(jié)合的方法探討最小切削厚度現(xiàn)象，并就切削厚度、切削深度、切削速度、切削刃鈍圓半徑Re等因素對微細切削力/過程的影響、刀具幾何參數(shù)對切削力的影響進行研究。

成果形式：畢業(yè)設計論文1篇

4、擬解決的關(guān)鍵問題：

利用Ansys軟件基于SPH方法微細切削鋁合金的仿真模擬，包括仿真模型的建立、刀具鈍圓半徑Re對切屑形成過程的影響研究、最小切削厚度分析模擬及仿真分析、切削用量（包括切削深度、切削速度等）對切削力的影響、刀具幾何參數(shù)對切削力的影響研究


5、研究思路、方法和步驟：

方法：1.閱讀相關(guān)資料，熟悉材料（金剛石，鋁5083）屬性、加工方法；
2.熟悉Ansys/LS-DYNA操作,能較熟練運用軟件進行各項操作、看懂簡單的K文件；
3.建立微細切削模型：①建立幾何模型
②確定材料模型
③進行網(wǎng)格劃分
④接觸面的定義
⑤設置邊界條件
⑥加載；

4.切削情況的分析；
5.結(jié)果分析：①刀具鈍圓半徑Re對切屑形成過程的影響研究
②切削用量（包括切削深度、切削速度等）對切削力的影響
③刀具幾何參數(shù)對切削力的影響研究



6、本課題的進度安排：

2013.2.25-2013.3.17 熟悉資料和仿真軟件
2013.3.18-2013.4.7 微細切削模型的建立
2013.4.8-2013.4.14 微細切削變形與切屑形成
2013.4.15-2013.4.21 刀具鈍圓半徑Re對切屑形成過程的影響研究
2013.4.22-2013.4.28 最小切削厚度分析模型
2013.4.29-2013.5.5 最小切削厚度的仿真分析
2013.5.6-2013.5.12 切削用量（包括切削深度、切削速度等）對切削力的影響
2013.5.13-2013.5.19 刀具幾何參數(shù)對切削力的影響研究
2013.5.20-2013.6.9 論文整理，英文資料的翻譯
2013.6.10-2013.6.16 準備答辯



7、參考文獻：

[1] Chae J, Park S S, Freiheit T. Investigation of micro-cutting operations. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2006, 46(3-4): 313~332.
[2] Ehmann K F, DeVor R E, Kapoor S G, et al, NSF workshop report. Workshop on Micro/Meso-Mechanical Manufacturing, Northwestern University, Evanston, Illinois, USA,2000.
[3] Yamagata Y, Higuchi T, Takashima Y,et al, Fabrication of micro mechanical and optical
components by ultra-precision cutting. Proceedings of SPIE, 1996, 2881 ……（未完，全文共6194字，當前僅顯示2175字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題：基于有限元法微細切削鋁合金的模擬》）