冀俊杰，李 菲，谭 进，张 镭

(中国重型机械研究院股份公司，陕西 西安 710032)

0 前言

20世纪70年代由于计算机和数值计算技术的发展，一些学者将其引入到切削加工领域，形成了切削加工仿真技术。以计算机为工具, 采用商业有限元软件来模拟切削过程，已成为金属切削研究领域的热门方向。有限元模拟不但能节省大量的人力和物力, 还可以得出许多从实验中难以测量的重要数据，仿真结果形象、直观，对实践有着很高的指导价值。

被圆盘剪切除的废边运动轨迹在实际工程中也是一个关注的重点，由于圆盘剪运行速度越来越快，如果溜槽轨迹与废边运行轨迹不能够吻合，容易造成卡阻等现象，影响圆盘剪运行及带来机组停产。

对于圆盘剪剪切后的废边，由于剪切材料厚度、宽度、剪切速度、重叠量和侧向间隙大小的不同，所形成的曲线不尽相同。通过数值分析的方法可得到不同废边曲线，这可为溜槽设计提供有效的数据信息。

以切削速度、带钢厚度、废边宽度为变量，通过控制变量法，计算并模拟带钢被切除后废边的运动轨迹，得到了在一定条件下剪切一瞬间被切除废边的运动轨迹与切削速度、带钢厚度、废边宽度的关系。

1 剪切过程分析

圆盘剪对带钢的剪切过程由压入变形和剪切滑移两个阶段组成，剪切过程的实质是金属塑性变形的过程。剪切时，圆盘剪刀盘相对于带钢的运动速度做圆周运动，形成一对重叠的剪刃。板带剪切过程是：随着刀盘的不断转动，带钢与上下刀盘距离逐渐减小，中间的带钢被刀轴不断地切入，使带钢材料发生变形，最终被完全切断的过程，如图1所示。……