应力场、应变场分析

软件运算结果

（1）切削过程中不同时间的受力云图。如图4-40。

                                   图4-42

4.4.2结果分析

（1）应力场分析

通过Mises等效应力的分布，如图4-41（b)可以考察切屑和工件的塑性流动，工件中最大等效应力主要集中在第一变形区和刀尖附近，工件材料在第一变形区经历严重塑性剪切变形而形成切屑，由于接触和摩擦，随着切削的进行第一变形区逐渐扩大，在刀具尖端的前部应力等值线基本上是平行的，愈向两边应力值愈小。说明塑性流动在切屑起始弯曲部分的值最大，且向两边逐渐减小。

在切屑中主要为压应力，其值在切屑弯曲处最大；在工件中，在刀具尖端前方为压应力．在刀具尖端的附近及后下部为拉应力；在切屑与工件分离处应力值最大。在切屑、工件中，刀具尖端附近区域内的主应力都为拉应力。这正是切屑与工件分离所必需的，由此验证模拟结果与事实相符。

（2）应变场分析

工件材料在第一变形区经历严重的塑性变形，在切屑底部由于压力和摩擦也产生较大塑性变形，导致切屑底部较切屑其它部分产生更大的塑性应变。

4.4前角与剪切角关系分析

（3）根据网格变形图，并结合等效塑性应变等值线图的分布，可以近似的量取到剪切角。

（4）基于以上的研究，选择切削用量在0.5mm，通过改变刀具前角的值（-50、50、 150、200 ）完成相应的仿真实验，对计算结果进行处理后得到的网格变形图，可近似测得相应的剪切角，由此说明前角对剪切角的影响。仿真结果表明，当前角增大时，剪切角随之增大。如图4-42。  

   图4-42

表4-1显示了仿真结果与实验结果的对比，可以发现数值间存在一定的误差，但误差较小，且数值变化的趋势是正确的。实验结果对仿真分析得到的前角与剪切角的关系给予了验证。

表4-1