电加工与模具
電加工與模具
전가공여모구
ELECTROMACHINING & MOULD
2014年
4期
33-37
,共5页
许俊%胡红斐%唐勇军%张永俊
許俊%鬍紅斐%唐勇軍%張永俊
허준%호홍비%당용군%장영준
旋转超声加工%陶瓷%崩边%扩展有限元%裂纹扩展
鏇轉超聲加工%陶瓷%崩邊%擴展有限元%裂紋擴展
선전초성가공%도자%붕변%확전유한원%렬문확전
RUM%ceramics%edge chipping%XFEM%crack propagation
崩边现象在旋转超声加工陶瓷材料的过程中较常见,崩边会导致工件的尺寸精度降低,甚至会影响工件形貌的完整性。通过建立二维有限元分析模型,研究了预紧力、支撑长度和材料类型等加工参数对崩边发生区域中最大主应力的影响。并利用扩展有限元理论对旋转超声加工中产生的裂纹形貌进行了预测。在此基础上,提出了一种全支撑装夹模式,能极大地减小崩边尺寸,甚至避免崩边现象的发生,仿真结果得到了实验验证。此外,通过扩展有限元理论还得到了裂纹扩展过程中的趋势。
崩邊現象在鏇轉超聲加工陶瓷材料的過程中較常見,崩邊會導緻工件的呎吋精度降低,甚至會影響工件形貌的完整性。通過建立二維有限元分析模型,研究瞭預緊力、支撐長度和材料類型等加工參數對崩邊髮生區域中最大主應力的影響。併利用擴展有限元理論對鏇轉超聲加工中產生的裂紋形貌進行瞭預測。在此基礎上,提齣瞭一種全支撐裝夾模式,能極大地減小崩邊呎吋,甚至避免崩邊現象的髮生,倣真結果得到瞭實驗驗證。此外,通過擴展有限元理論還得到瞭裂紋擴展過程中的趨勢。
붕변현상재선전초성가공도자재료적과정중교상견,붕변회도치공건적척촌정도강저,심지회영향공건형모적완정성。통과건립이유유한원분석모형,연구료예긴력、지탱장도화재료류형등가공삼수대붕변발생구역중최대주응력적영향。병이용확전유한원이론대선전초성가공중산생적렬문형모진행료예측。재차기출상,제출료일충전지탱장협모식,능겁대지감소붕변척촌,심지피면붕변현상적발생,방진결과득도료실험험증。차외,통과확전유한원이론환득도료렬문확전과정중적추세。
Edge chipping is a common problem in rotary ultrasonic machining (RUM) of ceramic materials. It leads to reduction of the dimension precision of the work piece and even affects the integrity of the work piece pattern. This paper established a two-dimensional finite element analysis mode to study the effects of preload,supporting length and different kinds of materials on the maximum principal stress in the region where the edge chipping occurs. The theory of extended finite element (XFEM) is used to predict the crack growth process in RUM. On this basis ,a full-supporting mode which can greatly reduce the chipping size even avoid edge chipping is put forward. And crack propagation angle during the crack propagating is achieved by using XFEM.