金屬切削加工中的物理仿真技術(shù)

金屬切削加工仿真技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向包括兩個(gè)方面，一個(gè)是開(kāi)發(fā)nc仿真軟件，借以顯示刀具運(yùn)動(dòng)軌跡，并判斷刀具、刀夾與工件及其夾具是否產(chǎn)生干涉. 
在進(jìn)行立式銑床加工時(shí)，zui基本的任務(wù)是切除刀具切削刃包絡(luò)面通過(guò)部分的被加工材料，使保留下來(lái)的部分成為已加工面。完成這類(lèi)加工所用的軟件應(yīng)包括如下內(nèi)容：刀具、刀具夾頭、工件、夾具等的協(xié)調(diào)，機(jī)床主軸的構(gòu)成及其可工作的范圍，能真實(shí)地仿真機(jī)床和刀具的動(dòng)作等。特別是近幾年來(lái)，由于五坐標(biāo)切削加工的不斷增加，在實(shí)際加工前應(yīng)進(jìn)行nc仿真的重要性日益突出。這類(lèi)nc仿真軟件中，有不少軟件具有極為優(yōu)異的性能，如可從金屬切除體積計(jì)算出加工效率；根據(jù)金屬切除體積來(lái)判斷切削加工是否產(chǎn)生過(guò)載；如果負(fù)荷固定，由于進(jìn)給速度過(guò)高而產(chǎn)生過(guò)載，仿真軟件可調(diào)整進(jìn)給速度，防止過(guò)載產(chǎn)生，并可縮短切削加工時(shí)間等。 
切削加工仿真技術(shù)的另一發(fā)展動(dòng)向是研究解析切削加工過(guò)程中的物理現(xiàn)象，如被加工材料因塑性變形而產(chǎn)生熱量，被切除材料不斷擦過(guò)刀具前刀面形成刀屑后被排出，以及由刀具切削刃切除不需要的材料而在工件上形成已加工面等，并將這一系列切削過(guò)程通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬出來(lái)，目前能達(dá)到這種理想目標(biāo)的產(chǎn)品還為數(shù)不多。third wave systems公司的“advantedge”是采用有限元法對(duì)切削加工進(jìn)行特殊優(yōu)化解析的軟件產(chǎn)品，與用于構(gòu)造解析的有限元法程序包比較，其zui大優(yōu)點(diǎn)是用戶(hù)界面優(yōu)良，機(jī)械加工的技術(shù)人員能方便地進(jìn)行解析。美國(guó)scientific forming technologies公司的“deform”是鍛造等塑性變形加工用有限元法解析程序包，zui近已被轉(zhuǎn)用于切削加工。