模拟Ti6AL4V切削的Abaqus实战

Part模块:


   刀具尺寸
 


   工件尺寸
 

Property模块:

工件材料为Ti6AL4V,刀具材料为YG6X,材料参数是我在网上找的,不是从论文里获得的,不知道对不对,钛合金切削主要使用JC本构,由于使用热力耦合分析,所以要定义些与热相关的参数,最主要的还是要调试失效位移的大小。


   失效位移的设置
 


   有限元模型
 

Step模块:

热力耦合分析,分析时间为0.001s,场变量输出如图所示(共输出100帧),历史变量输出设置默认(历史变量可输出刀具的支反力等曲线)。


   热力耦合分析步
 

涉及到损伤时,场变量输出一定要勾选STATUS


   场变量输出
 

Interaction模块:

共建立两个接触,刀具与工件的接触,以及工件本身的自接触。接触属性为法向硬接触(Hard Contact),切向摩擦系数为0.1,以及生热。


   接触属性
 


   刀具与工件的接触
 

工件的自接触(不设置自接触,后处理会发生切屑穿透工件的现象)


   工件的自接触
 

将刀具设置为刚体


   设置刚体
 

Load模块:

刀具的速度为1.1m/s(恒定速度)


   刀具速度
 

工件约束边界的6个自由度


   工件的边界条件
 

设置工件的温度为20度


   初始温度
 

Mesh模块:

热力耦合单元,沙漏控制为relax stiffness刚度松弛,其余默认。


   网格属性
 

后处理模块


   应力云图
 

总结:

主要是调失效位移的大小,还要把沙漏控制设为刚度松弛(别的沙漏控制方式我没有调试出来过),调试出锯齿状的切屑,网格的尺寸为0.05mm,失效位移为0.014mm。


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