非标刀具定制切削仿真核心技术突破​

1）仿真效率提升

切削仿真是典型的非线性分析过程，具体包括：材料非线性、几何非线性和接触非线性，同时由于三维刀工模型网格多达百万，因此相对结构分析来说切削仿真的效率很低，如果要考虑带温度的切削仿真那就需要用工作站进行计算。

2）残余应力仿真

残余应力仿真需要同时考虑显示计算和隐式回弹两个分析过程，同时在两个分析过程中还要保持一致的材料本构，其难点在于隐式回弹前对显示计算过后的失效单元进行拾取和移除，以确保在回弹过程中无刚体位移的产生。

3）刀具磨损仿真

要想进行刀具磨损仿真，需要具备两个条件：第一，刀具磨损本构的确定；第二，刀具磨损参数的获取。就磨损本构来说，目前也只有两个，一个是Archard本构，一个是Usui本构，二者都只能用于隐式分析，所不同给的是前者不能考虑温度而后者可以考虑温度。因此要想进行切削仿真刀具磨损分析还需要进行显示和隐式的转换同时进行大量而反复的切削仿真迭代以获取磨损后新的刀具轮廓、角度以及刀工摩擦系数等参数，因此效率也是相对低的。

4）冷却液仿真

冷却液具有三种功能，降温、润滑和除锈。要想在切削仿真过程中同时模拟三种功能，是有一定困难的。就目前的仿真技术来说，可以做到的只有降温和润滑的效果。其中冷却液的降温效果可以通过对流换热系数来实现，润滑效果可以通过改变刀工摩擦系数来实现。

5）薄壁件变形预测

经过大量调研，航空、航天企业大都以薄壁件切削为主，对于薄壁件的切削仿真，工件的变形以及残余应力是主要的应用场景，因此要通过仿真输出单元位移、塑性应变以及残余应力等做为评价标准。同时由于薄壁件的精度要求高、切削余量小，因此网格尺寸也会相对小，仿真效率也会相应的低。

6）复材切削仿真

目前来看，复材的切削仿真主要针对金属基颗粒复合材料以及碳纤维复合材料两种，对于前者来说主要以微观的胞体仿真为主，对于纤维复材主要是材料本构以及参数化建模插件的开发，这些领航科工都已经完成了技术积累并已经形成相关的软件著作权和发明专利等知识产权。详情请登录http://www.onmy-tools.cn