切削仿真模型规模的分类标准

切削仿真过程，技术交叉、工况复杂，因此入门门槛高、学习周期长。如果在我们正式提交前能够对模型的网格规模和计算效率有个初步的预估，将会有利于合理的规划切削仿真进程及科研课题进度。目前高校和企业所涉及到的仿真有：二维（和薄三维）切削仿真、三维宏观切削仿真、三维微观切削仿真、三维多步切削仿真等，本文将以这些工况为载体，对切削仿真的模型规模进行评估和分类，根据工艺工况、网格规模、求解效率、计算资源，我们将切削仿真模型的规模分为如下四类：小型、中型、大型、巨型。

一、小型切削仿真模型

基本概念：一般来说如果切削仿真过程中，网格规模不是很大（比如5万网格以内）、工艺工况也不是很复杂（比如只是简单的二维刀具（或金刚石压头）模型并且只有直线移动的进给方式），那么该模型对计算资源的需求量也不会很大，同时求解效率也会相对较高，因此我们将这种规模的模型称之为小型切削仿真模型，常见的有匀质材料的二维或薄三维切削仿真且不考虑切削温度和刀具应力等情况。

技术要点：对于小型切削仿真模型，一般网格数量都低于5万左右，同时采用8-10线程的CUP进行计算即可，质量缩放可以关闭（如果打开建议设置为4或9即可），一般求解时间为1天左右。

二、中型切削仿真模型

基本概念：对于三维宏观车削、铣削和钻削的仿真过程，相对于二维或薄三维来说网格规模大，但是由于还未考虑刀工的微观结构以及振幅、频率等特殊工艺，因此我们称之为中型切削仿真模型。

技术要点：对于中型切削仿真模型，一般网格数量介于10万到30万之间，同时需要采用16或24线程的CPU进行计算，质量缩放设置为16或25即可，一般求解时间为3-5天左右。

三、大型切削仿真模型

基本概念：对于三维切削仿真，如果还要同时考虑切削温度、刀具应力以及刀具织构、超声振动的特殊结构或工艺，那么网格规模就会很大、求解效率也会很低，因此我们将该类模型称之为大型切削仿真模型。

技术要点：对于大型切削仿真模型，一般网格数量介于30万到50万之间，同时需要采用24或32线程的CUP进行计算，质量缩放建议设置为25或49，一般求解时间为一周或十天左右。

四、巨型切削仿真模型

基本概念：对于三维多颗粒或纤维复合材料切削仿真、三维振动车削仿真、多孔钻削仿真以及多步铣削仿真等复杂工况，如果还要同时考虑切削温度以及刀具应力，我们将这些工况统一称之为巨型切削仿真模型。

技术要点：对于巨型切削仿真模型，一般网格数量介于50万到100万之间，同时需要采用32或40线程的CUP进行计算，质量缩放建议设置为64或100，一般求解时间为两周到三周左右，同时由于计算时间较长，因此为了避免中途意外断电带来的不便，通常需要打开重启动功能。

以上分类是在对通用切削仿真过程中的工艺工况、网格规模、求解效率、计算资源进行综合评估的基础上进行的，分类依据相对客观、技术要点相对保守，因此本分类标准仅供大家参考，具体模型的规模和效率，还要根据实际工况以及项目需求来确定。

往期好文