切削加工仿真技術(shù)的發(fā)展動向包括兩個方面，其一是開發(fā)nc仿真軟件，借以顯示刀具運動軌跡，并判斷刀具、刀夾與工件及其夾具是否產(chǎn)生干涉。 .asHFT7]9  
 B\1F  
　　在進行立銑加工時，最基本的任務是切除刀具切削刃包絡面通過部分的被加工材料，使保留下來的部分成為已加工面。完成這類加工所用的軟件應包括如下內(nèi)容：刀具、刀具夾頭、工件、夾具等的協(xié)調(diào)，機床主軸的構(gòu)成及其可工作的范圍，能真實地仿真機床和刀具的動作等。特別是近幾年來，由于五坐標切削加工的不斷增加，在實際加工前應進行nc仿真的重要性日益突出。這類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算出加工效率;根據(jù)金屬切除體積來判斷切削加工是否產(chǎn)生過載;如果負荷固定，由于進給速度過高而產(chǎn)生過載，仿真軟件可調(diào)整進給速度，防止過載產(chǎn)生，并可縮短切削加工時間等。 &*RJh'o|N(  
,/{mRw%  
　　切削加工仿真技術(shù)的另一發(fā)展動向是研究解析切削加工過程中的物理現(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程通過計算機模擬出來，目前能達到這種理想目標的產(chǎn)品還為數(shù)不多。third wave systems公司的“advantedge”是采用有限元法對切削加工進行特殊優(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，其最大優(yōu)點是用戶界面優(yōu)良，機械加工的技術(shù)人員能方便地進行解析。美國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，最近已被轉(zhuǎn)用于切削加工。 2>0[^ .;"  
wy"^a45h  
　　切削過程是切屑、被加工材料的彈性變形和塑性變形的變形過程，與沖壓、鍛造等塑性變形比較，變形速度(單位時間產(chǎn)生的變形量)非常大，由此產(chǎn)生的塑性變形能量和前刀面上由摩擦產(chǎn)生的能量將引起發(fā)熱，從而使溫度大幅度升高，刀尖在連續(xù)而狹小的范圍使被加工材料破壞、分離成切屑和已加工面等，這是切削過程的顯著特征。而這些現(xiàn)象彼此間存在復雜的相互影響。 vr2tIKvpn  
SeqnO.\  
　　如果用有限元解析方式，需輸入下列內(nèi)容：被加工材料特性及摩擦狀態(tài)等物理特性;切削條件及刀具形狀等邊界條件。通過有限元解析剛性方程，可輸出切削力、剪切角、切削溫度等帶有切屑生成狀態(tài)特征的量化參數(shù)，在此過程中，無需建立數(shù)學模型或提出假設。根據(jù)有限元解析的結(jié)果，還易于將切屑生成過程、應力、變形等物理量實現(xiàn)可視化。 oqHI`Tu  
hN$6Kx>{  
　　要獲得高精度解析結(jié)果，最為重要的輸入內(nèi)容是反映被加工材料應力——變形關(guān)系的材料特性，而材料特性的獲取是極為費力的工作。今后，隨著計算機功率的增大，這種切削過程的物理仿真技術(shù)將會逐漸普及。能否迅速普及的關(guān)鍵在于能否及時向用戶提供所需的被加工材料的材料特性。 8 ZD1}58U4  
(L_txd4  
　　按需開發(fā)切削加工仿真技術(shù)軟件 &bBK#d*-u?  
B\A2Vm`&  
　　目前，許多科技人員正在進行生產(chǎn)工程中最基礎的切削加工技術(shù)的研究，其中多數(shù)研究的目的是在弄清楚加工現(xiàn)象的同時，對加工過程進行預測。如果這些研究內(nèi)容實現(xiàn)了系統(tǒng)的計算機軟件化，就意味著能形成一個切削仿真技術(shù)軟件。如東京農(nóng)工大學機械學院的實驗室就正在進行幾種預測性的有關(guān)切削加工仿真技術(shù)軟件的研究。工藝流程和實用仿真采用了橫向和縱向相匹配的研究體系，橫向與產(chǎn)品設計到加工工序相對應;在縱向上越往上，實用性越好，往下則不僅是實用性，還包括加工現(xiàn)象的解析和實現(xiàn)可視化。 di}YHMTx  
Udv5Y  
　　1.刀具信息數(shù)據(jù)庫和解析仿真技術(shù)并用的切削條件選擇系統(tǒng) FW(y#Fmqs  
oHdss;q  
　　在實際的切削過程中，不應照搬工具廠提供的推薦切削條件，而應根據(jù)機床、工具系統(tǒng)、工件裝卡等具體情況，反復進行試切削來修正切削條件。同時還應將過去加工中積累的行之有效的參考數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)庫，在有效利用這些數(shù)據(jù)的同時，借助解析方法使切削條件達到最佳化;對于沒有參考數(shù)據(jù)的新的切削加工，則應開發(fā)與此相關(guān)的切削條件選擇系統(tǒng)。該系統(tǒng)中把振動、加工精度、刀具升溫、刀具壽命、殘余應力等設定為解析內(nèi)容，在解析的基礎上，就能選擇出最佳的刀具和調(diào)整切削條件。
/r
N%y  
C
,+6g/{  
　　本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)大致分為三個部分：刀具信息數(shù)據(jù)、工具系統(tǒng)組成、切削條件。在切削條件中可積累有效的切削加工技術(shù)參數(shù)。 )h&s.k  
t<sg8U.  
　　本文擬用圖例表示平頭立銑刀加工的最佳銑削效率和最佳化側(cè)面的形狀誤差。根據(jù)數(shù)據(jù)庫選擇所需刀具和刀夾，預測由立銑刀和刀夾的彎曲度及卡頭和主軸錐度結(jié)合部分的旋轉(zhuǎn)變化所導致的加工誤差。切削力的預測采用刀尖處的切削力乘以比切削抗力的模式。這是一種最簡便的的方法，但卻得到了切削力波形與實測值一致的良好結(jié)果。計算出每一瞬間由切削力引起的刀具撓曲量，將其和形成已加工面的切削刃位置的位移相連就能得到已加工面的形狀。與大規(guī)模有限元法的計算比較，計算時間是非常少的，輸入刀具信息和切削條件信息，就能容易地仿真加工誤差。 [TvH7ott'1  
{;