目前切削领域已熟知传统的切削仿真技术,但对于特种加工领域、增材制造领域的切削仿真技术来说,报道较少。以下对一些热点进行简单陈述。
1 激光辅助切削仿真技术
就激光加热辅助切削仿真技术而言,目前都是分两步进行,先通过高斯移动热源子程序在工件上得到一个隐式温度场,然后再将该温度场转入到显示求解器进行切削仿真,整体工况不够连续且研究文献相对较少,因此如果能在显示求解器里连续完成从加热到切削的全部过程将会是激光辅助切削仿真领域的一大突破,同时也必将成为该领域的一大热点。
2 工件热处理后的切削仿真技术
通过文献调研发现,目前的切削仿真大都没有考虑到热处理后工件的材料性能,然而这些对航空企业而言确显得尤为重要。因此,如果能全面考虑工件热处理工艺参数以及热处理后的工件材料本构,同时利用新的材料本构进行切削仿真将会对航空薄壁件热处理后的切削工艺优化起到一定的指导作用。
3 刀具后场处理的的切削仿真技术
刀具后场处理包括:刀具磁场处理、刀具电场处理、刀具超声处理、刀具深冷处理和刀具淬火处理等。这些都会在一定程度上优化刀具的强度和韧性等性能,而这两种性能是决定刀具寿命和耐用度的关键因素。但是目前刀具企业还都是通过试验的方式进行后场处理工艺优化,高校也没有开展刀具后场处理的切削仿真技术研究,因此如果能在刀具后场处理方向开展技术推进和仿真工艺优化必将在一定程度上推动我国刀具企业的研发进程。
4 工件切削前后金相组织的变化
目前的切削仿真都只是输出切削力、切削温度、应力应变以及切屑形态等量,通过这些对切削仿真质量进行评价,但是还未有研究者考虑切削仿真过后的金相组织改变,而这些恰恰可以从微观角度出发对切削质量进行评价,因此如果能够在这方面加强技术推进,必将会成为制造领域切削方向的一大亮点。
5 工件焊接后的切削仿真技术
对于航空企业而言,常常有焊接后的工件需要切削加工,然而目前学术界对该类研究的关注还不够,因此也未有高校或企业对焊接后工件的切削仿真技术开展研究。该类仿真的关键技术在于要把焊接后材料组织的变化考虑进去,然后再进行切削仿真工艺优化,因此对于研究人员也会具有很高的技术要求。