16.1  引言

切削工艺主要是通过刀具在材料表面切除多余的材料层来获得理想的工件形状、尺寸以及表面粗糙度的机械加工方法。计算机技术的飞速发展使得利用数值模拟方法来研究切削加工过程以及各种参数之间的关系成为可能。近年来，有限元方法在切削工艺中的应用表明，切削工艺和切屑形成的有限元模拟对了解切削机理、提高切削质量是很有帮助的。这种数值模拟方法适合于分析弹塑性大变形问题，包括分析与温度相关的材料性能参数和很大的应变速率问题。

随着非线性有限单元技术的发展和广泛应用，特别是在数值仿真成功地应用于工程领域之后，使得工件切削过程的数值模拟也成为可能。应用此方法可以得到比传统方法更为复杂的有限元计算模型。这些模型主要用于计算工件的残余应力、残余应变、温度分布以及预测切削力等等。模拟切削的核心问题是切屑形成问题，本章实例使用ANSYS14.0中的粘结区模型（CZM），成功地解决了切削分离问题，且操作简便，对于切削分析很有借鉴意义。