取第4章中切削力和切削温度的实验数据中的16组切削参数，用仿真方法获取切削力和切削温度值，每一组仿真值和实验值的切削力对比情况见图5-7a，切削温度对比情况见图5-7b。从图5-7可以看出，仿真值与实验值比较接近，相对误差都在10%以内。......
2023-06-27
二维铣削加工的数值模拟运行实例
【摘要】：建模系统的运行界面见图5-11。从图5-14可以看出，仿真值与实验值比较接近，相对误差都在10%以内。图5-14 铣削过程中切削力和切削温度的仿真值与实验值a）切削力的仿真值与实验值 b）切削温度的仿真值与实验值
建模系统的运行界面见图5-11。界面分五个页面：文件管理、添加建模数据、浏览建模数据、刀具和工件参数、刀具与工件接触参数和其它参数。
图5-11 建模系统的运行界面
给定铣刀直径d0=30mm，齿高h=4mm，齿数z=4，齿宽ba1=1mm，前角γ0=18°，第一后角α01=18°，第二后角α02=30°，容屑槽夹角θ=65°；工件长度a=20mm，工件宽度b=15mm；工件离铣刀中心距离Δx=-8mm，Δy=3mm。在给出铣刀的进给量f=46mm/min、刀具的转速n=275r/min、切削深度ap=3mm、切削宽度ae=15mm后，铣刀顺铣、逆铣仿真运行情况分别见图5-12a和图5-12b，从图中可以看出温度变化情况。顺铣、逆铣过程中铣削力变化分别见图5-13a和图5-13b。
图5-12 铣削仿真运行情况
a）顺铣仿真运行 b）逆铣仿真运行
图5-13 切削力和切削温度的仿真结果
a）顺铣仿真铣削力变化情况 b）逆铣仿真铣削力变化情况
采用同样的方法，取第4章铣削过程切削力实验中的16组切削参数和切削温度中的9组切削参数，获得的切削力仿真值和实验值如图5-14a所示，获得的切削温度的仿真值和实验值见图5-14b。从图5-14可以看出，仿真值与实验值比较接近，相对误差都在10%以内。导致切削力和切削温度误差的原因有：建立的仿真模型并不完全理想，刀具尖角处的圆角假想为尖角，并且刀具存在制造、安装误差；建立工件材料流动应力模型时，应变速率相对较低，所用的Johnson-Cook模型不太精确；工艺装备系统的制造精度以及检测系统有误差等。
图5-14 铣削过程中切削力和切削温度的仿真值与实验值
a）切削力的仿真值与实验值 b）切削温度的仿真值与实验值
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2023-06-27
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