Abaqus薄壁件三維銑削仿真案例講解

Hello,大家好,咱們這一期講一個洗靴的方便案例,大家可以看到,我已經把這個模型打開了,這個刀具的洗刀,螺旋洗刀,包括一個包庇劍,當然這個洗刀呢,我們在這個阿瑪克斯中,建立起來比較困難,所以說這個呢,你就通過這個三維繪圖軟件把它繪製一下,導入進來就可以, 當然我也建議大家在這個三維軟件中去實現,是爲什麼呢,因爲你這個刀具是在三維軟件中實現的,然後呢,你這個包庇劍也在三維軟件中實現,然後呢,你再通過這個三維軟件進行裝配的硬體,你到了阿瑪克斯中,導進來之後,你再去裝配的過程中呢, 它們兩個之間的位置呢,你在裝配的過程中是什麼位置,它在阿瑪克斯中呢,也會是什麼位置,所以說免於你在阿瑪克斯中進行一個重複的去裝配,包括旋轉呀,定位呀,這樣會比較費勁,所以說建議呢,大家對於複雜的這種模型呢,在三維軟件中建好之後,特別是有多個集合體的,就可以在裏邊裝配完再導進來,這樣會方便一些,特別是在裝配的過程中, 那我們就直接講了,因爲這個模型的建立呢,是在這個三維軟件當中,所以說我就不再去講它的一些什麼尺寸了,這個呢,就是把整個流程給大家演示一遍,大家可以參考着去建議一個這麼樣的模型,簡單的模型呢,去實現,按照這個流程去實現就可以了,好吧,我們就跳過part,直接, 當然這個呢,我又說了,一般就是通過這個import啊,這個model,對吧,你就可以選擇這個各種你想要的,應該是這個,應該是import part,然後你想要的各種三維的這個類型呢,文件保存的類型,包括IJS,XT,這種用的比較多的,包括SAT,用的比較多的這種模型都可以用, 倒入進來,那到了這兒了,我們就不再講了,然後就直接到property,我們可以看一下這個刀具,我們定義了兩種材料,一個是碳合金的,一種是這個碳化物硬質合金刀具,那就是賦予我們這個了,看一下它的基本的參數,是熱導率,密度,看到這個密度,我們就知道我們模型的建立是以毫米這位單位建立的, 彈性膜量和波松比,以及熱膨脹係數,以及它的別容,這是刀具的,再到碳合金,它的熱導率,我們採用的是JC,JC參數,包括它的一個損傷參數,我們用的是這個displacement位移, 這個位移的數值的決定,取決於網格尺寸的大小,它是與網格尺寸有關係的,包括它的密度,它的一個彈性參數,熱膨脹係數,這個非彈性熱分數,它的這個JC本購,剛纔我們講的是JC損傷,現在講的是JC本購, 它的數據就是這樣,碳合金,鑷基合金,包括一些不鏽鋼,鋁合金,研究的還比較多的,它的參數大家都可以通過網上可以查得到 這樣我們就創建了兩個界面,一個是刀具的,一個是工件的,然後分別選擇賦予相同模型,比如說這個是碳化物的,就賦予刀具,然後我們比如說到了工件,我們就可以看到這個是碳合金的,就選擇工件,賦予工件就可以了 工件之後裝配,這個我說了,如果你在三維軟件中已經裝配好了,它們之間的距離已經確定好了,你就會發現你導進來之後一裝配,它們的位置和你在三維軟件中的裝配位置是一樣的 裝配好,然後向前切,向前切,就這樣,這是前進的方向,裝配,裝配完之後就到了分析部當中 分析部當中,我們創建一個顯示動力學分析,這個地方是沒有去選擇熱力五何,顯示動力,熱力五何模型,所以說我們在輸出的過程中,你是沒有看到溫度差 定的一個時間,當然這個時間的選擇一定是與你這個模型的長度以及你體學的速度有關的,然後打開了飛行器結合,因爲一定會牽扯到它的一個大量的飛行器變形 這個增量是自動的,然後這個是進行了一個質量放大,質量放大是爲了在網格質量,網格數量比較大的前提下就又想獲得一個較快的獲得一個結果,質量放大讓它跑得快一點 這是分析部的設定,我們也可以看一下它的輸出量的選擇,包括這個UV位移速度,切削力,RF是切削力,我們還可以看到密切絲硬粒等級速性硬變這種的 這個其實大家想看到更多的分析部,就是在分析部的過程中你可以讓輸出的量多一點,現在是200,你也可以切成500,這樣輸出的幀數會更多,結果會更連貫一些 再到相互作用這個模塊,相互作用這個模塊就會比較重要了,特別是在切削過程中,因爲刀具和弓箭首先是兩個模型,它們之間一定會存在接觸 首先定位一個接觸屬性,摩擦係數是0.3,這個是硬接觸,接觸之後是運行分離,這是比較常用的一個接觸 這個地方因爲我們不考慮刀具的變形,我們只考慮弓箭,我們就默認爲刀具是鋼鐵,選擇的是參考集合點,然後將這個刀具整個集合器選擇就可以了 我們可以看一下,我們在這個刀具的最頂面的中心,創建了一個參考集合點,然後選擇2P,這就是參考集合點,選擇2P1,然後這個區域就選擇我們整個刀具就可以了 刀具是鋼鐵,在過程中不考慮它的硬力和變形,然後再去創建它,刀具和弓箭的接觸 到分析補習當中,我們看見接觸採用的是general contact,就是通用接觸,然後在step1當中顯示動力車分析,我們選擇的是select surface pairs to iterms 這個地方我們可以打開看一下,定義了刀具和弓箭的接觸,還定義了弓箭自身的接觸,這就是兩個接觸對 因爲也很好理解,surface和刀具的表面有弓箭的表面接觸,它們在切切過程中一定會接觸的 還有一個是surface,弓箭自己接觸是因爲我們產生了切屑,切屑可能會與弓箭發生一個接觸碰撞,切屑流動的過程中 所以說也要定義這樣一個接觸,防止出現變形或者貫穿,導致計算的中止或者是報錯 當然實際過程中,我在以前做切屑仿真研究過程中,通常是採用surface to surface這兩個 然後通常選擇的是刀具的外表面和整個弓箭的一個節點去接觸 因爲在切削的過程中,我們不僅要與表面接觸,還要通過切削材料的取出,還要與弓箭內部的一些節點和表面都會去接觸 所以說我一般都會考慮表面與弓箭所有的節點去接觸 大家可以自己嘗試一下這兩種的區別 這是接觸相互作用,我們就定義完了 然後再到load模塊,load模塊也比較簡單 我們可以看一下,雖然定義了這麼多的,完全可以定到一起去 比如這個,我首先對弓箭進行了一個底面的全約數 還對弓箭,第二個是對刀具 讓它沿着V1方向的速度 V1是X方向,可以看一下 V2就是約束它在V1方向,不讓它沿着X方向有運動 V2方向也讓它不移動 實際上我們是要沿着Y方向讓它運動的 這個地方我們在step1當中就進行了一個不激活的處理 V1,V2,V3 包括它的三個旋轉 第一步是對弓箭底面進行全約數 1,2,3,4,5,6是對刀具進行一個速度的約束 我們可以看一下,刀具既要旋轉又要前移 在X方向不能讓它動,在Z方向不能讓它動 既不能繞着X軸,也不能繞着Z軸做旋轉 既不能繞着Y軸做旋轉 其實就是讓它沿着Y軸做水平方向運動 也要讓它沿着Z軸做旋轉 第七第八步我們發現 我在進行了一個active之後 我讓它沿着V2方向一個-60毫米每秒的一個運動 然後還要讓它沿着Z軸做一個5759這麼一個弧度每秒的一個轉速的運動 當然你也可以通過 比如說我就讓它在第一步當中 這樣,繼續之後呢 我選擇這個 最後你就可以 123456 我可以在V1 V2讓它多少度 然後讓它多少的速度 然後V3是多少 我可以統一定義在一個種 也是沒有任何問題的 這個地方 就是當時模型怎麼定義的 就這麼定義了 總而言之呢 就是一個弓箭的圈圓術 一個刀具的轉動和平移 其他方向的自由度都約束點 這是速度 不需要施加這個載荷 然後呢 這個地方呢 一般我們在訪談的過程中會默認 弓箭和刀具是處於一個常溫的極限狀態 當然你不包括這種輔助加熱的 我們就認爲常溫 比如說我們這個地方在 框選 把所有的模型都選上 然後讓它複製一個25度的常溫 然後就到了Mesh 我們就可以看一下 這個比較簡單 因爲我們分析部 是用的是顯示動力學 我們也是顯示 顯性 然後選擇的是硬力 你看這個地方呢 我們就沒在選擇熱流和 我們在分析部中呢 就沒選擇熱流和 所以說我們就只看它輸出的硬力硬電 這個地方就不再去查看溫度了 實際上我們要選擇熱流和 也要選擇這個 單元類型也要選擇對應的熱流和單元 這樣你會看出來 它最終生存的單元是C3D8-2 C3D8-2這樣一個單元類型 然後再來看一下刀具 刀具就簡單多了 顯示 顯示也是硬力 因爲這個呢 因爲它刀具是鋼鐵 它不強熱刀變形 所以說你選擇完就可以了 是吧 這樣就可以提交照片 就可以運行了 我們也可以看一下我們這個防針管的結果 切削的一個結果 通過這個我們就可以看到一個切屑的產生 可以再看一下這個硬電 這個地方產生的硬電 當然因爲它是一個 這個尺寸是比較小的 這是一個寶貝件 寶貝件 寶貝件寬度可能就 就是上百微米 就是幾毫米的這麼一個厚度 所以你看它洗削過程中呢 它的變形還是比較嚴重的 所以說我們在爲洗削過程中 特別是對這種變形要求比較高的 我們其實這個夾具的選擇設計 也是一個非常重要的一方面 包括做加工的一些企業呢 他們會有專門的夾具 比如像維材 維材配套的一些企業呢 它都會有這種專用的夾具 因爲他們的產品比較定型 就是生產發動機 它會有一些專用的夾具 生產這一個型號的發動機 它會有專用的夾具 防止它的一個洗削過程中的變形 可以把這個刀具擰掉 快速看一下這個 在這個洗削過程中 每轉一次 洗削就會產生材料的一個去除 可以看一下它的一個硬力層 它的一個損傷 洗削刀具就發生一個損傷 其他的切削劑的輸出呢 你就是以刀具的參耗點 作爲一個切削劑的輸出就可以了 這個整個的流程呢 就是這樣的 大家在做真正做切削過程呢 一定要考慮這個熱力 因爲切削過程中的溫度是比較高的 比較高的 除非做這種微洗削 微洗削的溫度可能會比較低一點 關於這個洗削的跑程案例呢 我們就講到這兒