钛合金Ti-6Al-4V高压冷却车削过程有限元分析

• 作者: 刘战强 刘文韬
• 来源期刊: 现代制造工程
• 学科: 工学
• 关键词: Ti-6Al-4V 有限元仿真 高压冷却 切削加工
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 虚拟制造技术
• 页码范围: 44-50
• 页数: 7页
• 分类号: TH164
• 字数: 5716字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2018.10.007

摘要

随着钛合金的广泛应用,改善其切削加工性、提高加工表面完整性的试验研究也已得到广泛重视,但对该过程的仿真分析尚不成熟.通过Deform 3D仿真软件建立有限元仿真模型,模拟钛合金Ti-6Al-4V在干切削、普通冷却及高压冷却环境下的车削过程,研究切削环境对切削力、切削温度等加工过程量的影响,获取已加工工件距离加工表面不同深度的残余应力分布,分析高压冷却对钛合金Ti-6Al-4V加工表面残余应力的影响规律.通过钛合金Ti-6Al-4V车削试验测量切削力及刀具表面切削温度,并与有限元仿真模型对比,以验证其可靠性.仿真结果表明:随着切削液压强的增加,切削力增加,刀具表面切削温度降低,高压冷却可有效增强切削液的冷却作用.干切削时,已加工表面(d2＝0)为残余拉应力;随着切削液压强的增加,已加工表面残余应力状态逐渐由残余拉应力向残余压应力转变,当切削液压强为200 bar时,已加工表面残余应力为残余压应力,且此时已加工表面残余压应力为最大值.随着测量深度的增加,残余应力值增大,在所有切削试验中,最大残余压应力值均在距离已加工表面相同距离.仿真结果与试验结果的对比证明了有限元仿真模型的可靠性,为钛合金Ti-6Al-4V高压冷却加工热力耦合分析和优化设计提供了理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘战强	山东大学机械工程学院	200	3847	32.0	54.0
5	刘文韬	山东大学机械工程学院	1	9	1.0	1.0