شبیه‌سازی المان محدود فرایند برش متعامد و تعیین ضخامت لایه چسبنده به ابزار در ناحیه دوم برش

نویسندگان

  • Aghil Yousefikoma
  • Vahid Norouzifard
چکیده مقاله:

The built up layer thickness in secondary deformation zone is one of the important parameters in metal cutting process. The built up layer (BUL) is formed in second deformation zone near the tool-chip interface in the back of the chip. This parameter influences the tool life and machined surface quality. This BUL should not be confused with the built up edge (BUE). The deformation of the BUL in the secondary shear zone is a stable and continues process; leading to an uniform thickness of the BUL along the chip's back but the deformation of the BUE is an unstable process in front of the tool edge. Numerical simulation is a suitable method for determination of temperature, stress and strain distribution in metal cutting since it dose not suffer the analytical methods limitations and experimental methods cost. In this paper a new method is presented to calculate the built up layer thickness in secondary deformation zone using finite element simulation of orthogonal metal cutting process. There are two main concepts about chip separation mechanisms from work piece, i. e. crack propagation and pour deformation without crack. In the present work chip formation process is assumed as a pour plastic deformation, considering second chip separation mechanism. There is no separation criterion in the simulations based on pour deformation, but Adaptive remeshing is performed during simulation to avoid the difficulties associated with deformation-induced element distortion. An updated Lagrangian finite element model of two-dimensional orthogonal cutting process is developed. This model is meshed using 4-node plain strain elements. Thermo-mechanical coupled analysis, with adaptive remeshing is performed by LS-DYNA finite element code. Johnson-Cook material model is used for determination of the work piece material flow stress and the cutting tool is assumed as a rigid body. An updated coulomb friction law is used to describe friction condition in tool-chip interface. The temperature and equivalent strain distribution diagrams in cutting zone are shown at various cutting speeds. The built up layer thickness in various cutting speed are also calculated by equivalent strain gradient in second deformation zone. The numerical calculated tool average temperatures and the built up layer thicknesses in various cutting speeds are compared with the experimental data given in literature and good agreement is observed between them.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

شبیه سازی المان محدود فرایند برش متعامد و تعیین ضخامت لایه چسبنده به ابزار در ناحیه دوم برش

در این مقاله، با استفاده از یک مدل دوبعدی با شرایط کرنش صفحه ای و کد المان محدود ls-dyna آنالیز مکانیکی- حرارتی همزمان بر فرایند برش متعامد انجام شده است. تنش سیلان ماده بااستفاده از مدل ترکیبی جانسون- کوک و اصطکاک در فصل مشترک ابزار- براده به کمک مدل اصطکاک چسبنده- لغزنده تعریف شده است. تکنیک مش ریزی تطبیقی در طول فرایند و در فواصل زمانی معین برای شبیه سازی جدایش براده مورد استفاده قرار گرفته ...

متن کامل

تعیین دمای ابزار در براده‌برداری عمودی به روش المان محدود و مقایسه با نتایج تجربی

ماشینکاری فولادها به طور ذاتی دمای بالایی را تولید می‌کند؛ این دما علاوه بر کاهش عمر ابزار، باعث پایین آمدن کیفیت قطعه تولیدی می‌شود. از طرفی کاربرد مواد خنک کننده به سلامتی اپراتور آسیب می رساند و باعث آلودگی محیط زیست می‌شود. در این مقاله ماشینکاری در شرایط خشک توسط ابزار کاربایدی بر روی فولاد (st37) انجام شد و برای به دست آوردن دمای منطقه تماس ابزار- براده  از دو روش: ترموکوپل جایگذاری شده د...

متن کامل

تاثیر هندسه و سرعت ابزار بر تولید حرارت در فرایند برش نانومتری تکبلور مسی با استفاده از روش شبیهسازی دینامیک مولکولی

تولید حرارت در طول فرایند ماشینکاری نانومتری یکی از پیامدهایی است که سعی میشود به کمترین حد رسانده شود. این پژوهش به بررسی تاثیر شعاع انحنای نوک ابزار و سرعت برش بر تولید حرارت و بالانس انرژی در قطعهکار میپردازد. در این راستا، فرایند برش نانومتریک بر قطعهکار تک بلور مس، با روش دینامیک مولکولی و تابع پتانسیل فلزی EAM شبیهسازی شده و با ارایه مدل توزیع انرژی، تاثیر عوامل یاد شده مورد بررسی قرار...

متن کامل

آنالیز یک ساختار بهینه جهت برش جمجمه در جراحی کرانیوپلاستی، به کمک تحلیل المان محدود در یک بیمار مبتلا

  مقدمه: یکی از بیماری­های ژنتیکی، کرانیوسین استوزیس می­باشد که در آن یک یا چند شکاف جمجمه­ای، زودتر از زمان طبیعی خود بسته می­شوند. در این به هم چسبیدگی، تغییر شکل در جمجمه به وجود می­آید که منجر به عدم رشد طبیعی مغز و عقب­ماندگی ذهنی می­گردد. عوارض این بیماری، افزایش فشار در جمجمه و تغییر فرم استخوان جمجمه و صورت می‌باشد که جهت رفع عوارض به وجودآمده ، جراحی کرانیوپلاستی انجام می­گیرد. چگونگی ...

متن کامل

مطالعه تجربی و مدلسازی تفاضل محدود توزیع درجه حرارت ابزار برش در فرآیند تراشکاری به کمک ارتعاشات آلتراسونیک

مقاله حاضر به حل عددی و مطالعه تجربی توزیع درجه حرارت در فرایند تراشکاری متعامد به کمک ارتعاشات فراصوتی اختصاص یافته است. در حل عددی، از روش تفاضل محدود برای پیش‌بینی توزیع درجه حرارت در ابزار برش استفاده شده و سپس نتایج حل عددی، با مجموعه‌ای از آزمون‌های تجربی صحه‌سنجی شده است. برای حصول به این مقصود، ابتدا یک مدل تفاضل محدود پیش‌بینی درجه حرارت در فرایند برش سنتی توسعه داده شد و سپس از نتایج ...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 43  شماره 4

صفحات  583- 595

تاریخ انتشار 2013-04-29

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023