目前，中国刀具企业大多采用进口磨刀机来生产刀具，然而由于刀具材料仍然是国产的，因此该种方法生产出来的刀具切削性能和进口刀具还有很大差距。要想提高国产刀具性能就只有两个方法：第一，改善刀具材料性能；第二，改变刀具结构参数。由于改善国产刀具材料性能难度很大，因此大多厂家采用改变刀具结构的方法来优化国产刀具切削性能，然而目前基本靠经验来优化，这样必然会导致结果的不准确以及原材料的浪费。
随着计算机技术的飞速发展，利用有限元软件来模拟切削加工过程成为了一种重要的辅助方法。
通过大量的刀具企业调研，我们在了解刀具企业基本需求的基础上，结合领航科工团队的发展现状将切削仿真技术在刀具企业的应用进行了系统分析，现从以下三个方面展开论述：切削仿真基础知识、切削仿真刀具模型、切削仿真相关软件
一、切削仿真基础知识
切削仿真是高度交叉学科，涉及刀具材料、材料力学、有限元知识、仿真软件等。然而对于目前刀具企业而言，技术人员大多为操作磨刀机者且学历层次一般不高，他们对刀具的优化依然停留在已有经验的基础上，因此对材料力学、有限元知识知之甚少，虽然部分企业已经开始招收研究生，但同样由于研究生缺乏对刀具知识的深度了解而无法将切削仿真技术真正用于刀具企业的实处并充分发挥其在生产中的效益。
二、切削仿真刀具模型
刀具有限元模型是进行切削仿真的必备要素，然而目前除了进口磨刀机中所生成的刀具模型之外几乎没有可用的模型。虽然高校有研究人员已经采用UG、CATIA等建模软件建立了参数化的铣刀和钻头等刀具模型，但是由于真实的刀具结构中有些是砂轮和刀杆的特殊相对运动关系产生的，而这种相对运动关系无法用现有的CAD软件来实现，因此这种采用现有正向建模方法所得到的“刀具模型”也仅可以供高校科研使用，无法真正应用到刀具企业的生产或研发中来。同时也有刀具企业采用逆向的方法来获取刀具模型，但也会由于逆向设备以及逆向软件的精度而无法得到和进口刀具高度相符的刀具模型。
三、切削仿真相关软件
切削仿真软件按功能可分为：建模软件、仿真软件和前处理软件。
3.1建模软件一般包括：UG、Catta、Proe、Solidworks等。
建模软件由于相对通用性较强且大多有一定基础，因此在此不再赘述。
3.2仿真软件一般包括：Advantedge、Abaqus、Deform、LS-dyna等。
Advantedge是专用的切削仿真软件，入门较快、操作方便且对理论知识要求较少，因此较适合刀具企业使用。
Abaqus软件是通用仿真软件，功能相对强大，既可以做切削仿真，又可以做通用仿真。但是该软件对材料、力学等基础知识要求较高，因此对刀具企业人员来说需要一定时间才能掌握。
Abaqus切削仿真
Advantedge切削仿真
Deform和Advantedge类似也属于专用切削仿真软件，所不同的是Deform除了能做切削仿真还可以进行成形和热处理分析。
LS-dyna软件和Abaqus类似也是通用有限元仿真软件，既可以做切削仿真分析又可以做通用仿真分析。
Deform切削仿真
LS-dyna切削仿真
3.3 前处理软件一般包括：Hypermesh、Ansa等
如前所述，由于目前“标准”的刀具模型只能从磨刀机系统中导出，然而导出的模型也仅为stl格式（片体），因此如果将该模型直接导入专用切削仿真软件，则会由于网格剖分的原因而使仿真效率大大降低，同时如果直接导入Abaqus等通用仿真软件，则会由于其片体特征而无法直接划分网格。
因此需要通过Hypermesh或Ansa等前处理软件将磨刀机中导出的stl格式的片体刀具模型处理为实体单元的有限元模型然后再导入到Abaqus或Dyna等通用有限元软件进行切削仿真。而纵观国内各大主机厂，大多使用Hypermesh软件，且由于其对刀具网格剖分精度高于Ansa，因此推荐采用Hypermesh软件做切削仿真刀具模型的前处理软件，其界面如下图所示。
Hypermesh软件界面
Abaqus软件界面
综上述，切削仿真技术在中国刀具企业的应用会涉及材料、力学、有限元以及仿真软件等交叉学科知识或技能，同时也会用到Abaqus、Advantedge、Hypermesh等通用或专用切削仿真软件，因此需要刀具企业技术人员同高校师生共同努力，一起推动该项技术在中国刀具企业的应用和普及。
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