思索 钻孔时的钻头切削生热对工件刚度的影响

liuxiaotian

昨天有朋友在QQ上私聊我 问了个有意思的问题
他想模拟一个现象
在钻头钻孔的时候 看看切削的热量对工件刚度的影响
其实这个算是比较复杂的多场耦合问题  热场和结构场
钻头发热好像是比较复杂的
这个还涉及到钻头做功和摩擦热能转换的效率问题 又如何定量的计算？

我认为的解决思路如下
默认单元没有热自由度 需要换个单元
AWE中直接热-结构耦合需要将默认的Solid185、186、187单元更换为
具有热自由度的耦合场单元实体225单元
因为是摩擦热 还要激活接触中的热自由度
这两个步骤都需要插入命令行来实现  （啥时候ANSYS能把这个功能给完全图形化做出来啊）
钻头要旋转 需要用Joint释放旋转自由度再加个速度
钻头一般不会正对着全局坐标系 还需要用局部坐标再旋转坐标系为准 控制个方向

好了以上是我认为的热的部分的解决方案 看看大家怎么样
下面说切削给进的问题
随着钻头一点点给进  逐渐切削金属
不同时刻下 孔的深度不一样 钻头的头部摩擦热的位置也逐渐变深
这个给进怎么表达？ 我认为可以用生死单元法 设定温度达到一定程度就杀死单元 实现给进

最后说一下 问题的提问者是以下这位朋友
达达  820691889<wujidaliyuangongli@qq.com>
如果各位有更好的思路和方法 可以直接跟他说

liuxiaotian

刚才在QQ群里面 ICEM工程实例详解的作者 胡坤博士推荐用用以下软件
我不知道是否更适合


ThirdWaveSystems AdvantEdge是金属切削加工的优化验证的有限元分析解决方案。
起来是专门开发改进工具设计，增加的材料去除率，延长刀具寿命，提高零件的质量和更多。
起来分析加工过程的建模工具工件一级。
然后，基于物理的加工，产品体现了先进的有限元技术和材料为精确的切削力学模型。
AdvantEdge(tm) 是基于材料物性的有限元解决方案，用于优化金属切削工艺，模拟金属切削过程中的切削力、热流、温度、塑性应变等数据。
AdvantEdge(tm) 提供详细的铣削（含插铣）、车削、钻孔、镗削等工艺分析，可以使用户提高材料去除率、提高零件质量、提高刀具性能，同时减少了必要的物理测试。

Third Wave Systems公司及AdvantEdge FEM软件简介
：  成立于1993年的美国Third Wave Systems公司，其主要业务是开发和销售金属切削有限元仿真软件AdvantEdge FEM及工艺NC代码优化软件Production Module。   AdvantEdge FEM是一款CAE软件， 用于优化金属切削工艺。这款分析软件适用于提高零件质量， 增加材料去除率， 延长刀具寿命等等。
利用 AdvantEdge FEM 可以减少试切次数，通过方案比较获得优化的切削参数及刀具选择。
  AdvantEdge FEM可以分析的工艺：车削、铣削（含插铣、玉米铣）、钻孔、攻丝、镗孔、环槽、锯削、拉削；
进给在10纳米以上1微米以下的微切削目前只支持2D车削仿真。  
材料库：软件材料库有130多种工件材料（铝合金、不锈钢、钢、镍合金、钛合金及铸铁）；
刀具材料库Carbide系列、立方碳化硼、金刚石、陶瓷及高速刚系列；
涂层材料有TiN、TiC、Al203、TiAIN；支持用户自定义材料及自定义本购方程。
磨损仿真:车削刀具及环槽刀具磨损仿真。  残余应力仿真:车削、3D铣削残余应力仿真。   
后处理：丰富的后处理功能，用曲线、云图及动画显示仿真结果，可以得到切削力、温度、应力、应变率及加工功率等结果。