高强度钢在切削过程中的绝热剪切研究

高强度钢在切削过程中的绝热剪切研究

庆振华[1]2015年在《高强度钢42CrMo硬态切削切屑形成机理的研究》文中研究说明使用整体淬硬或表面硬化处理的高强度钢制造机械零件,通常能在接近材料物理力学极限的条件下工作,可以充分发挥材料的性能。随着对机械零件性能要求的提高,各种高强、高硬钢的应用范围越来越大,“以切代磨”的硬态切削技术取得了很大的进展,越来越多地替代磨削作为零件的最终加工工序。目前在硬态切削的切削力、切削热、绝热剪切理论以及锯齿形切屑形成机理等方面已经开展了比较深入的研究,并取得了非常有价值的成果,然而,硬态切削切屑形成机理在很多方面尚不明确,且尚未形成系统的科学研究体系。淬硬钢的硬态切削是当今工业生产及科学研究的很有意义的课题,是近年来金属切削研究领域的热点之一。本文的主要工作及成果如下:1.通过高速摄像技术,获得弹簧式快速落刀装置在落刀过程中刀杆的运动轨迹,分析该装置的落刀速度、加速度。结果表明,该装置完全胜任本文实验研究硬态切削过程切屑形成机理的需要,使用该装置得到的切屑根部试样真实、可靠。2.通过快速落刀实验获得切屑根部试样制成的金相标本,研究硬态切削锯齿形切屑形成过程中多场强作用机制。根据其低倍显微形态将硬态切削42Cr Mo的锯齿形切屑形成过程划分为4个阶段。对切屑形成4个阶段的切屑根部试样分别用高倍金相组织显微镜观察,通过金相组织分析技术,结合显微硬度测试结果,研究在切屑形成过程中工件材料经历的高应力、高应变、高应变率过程以及温度升高温、热量散失状态下切削区动态行为与变化规律,揭示切削过程中工件在多场强作用条件下形成锯齿形切屑的机理,建立形成锯齿形切屑各阶段的模型。分析表明:在硬态切削42Cr Mo切屑形成过程中,绝热剪切带形成于刀尖附近,在切削过程中向材料内部扩展;锯齿形切屑的裂纹源起始于工件自由表面,在切屑形成过程中向材料内部扩展。最终导致切屑分离的因素是裂纹的扩展。3.使用Abaqus软件模拟硬态切削过程,从有限元仿真的可视化结果出发,着重分析了切屑形成过程各个阶段的切削力、切削热(温度)变化特征,以及工件材料的应力场、应变场、温度场情况。将仿真结果与实验结果对照,有力地揭示了硬态切削42Cr Mo钢的切屑形成机理,进一步完善切屑形成过程模型。通过考察一个完整的锯齿形切屑形成周期的切削区应力场、应变场、温度场变化过程,揭示了硬态切削锯齿形切屑形成过程切削力、切削温度、切削应力各参数变化的周期性特征以及动态过程不同步的特点。4.建立直角自由切削、外圆车削研究硬态切削测力、测温、切屑形态、切屑流动、已加工表面质量实验平台。采用正交试验法,实验研究直角自由切削条件下硬态切削42Cr Mo已加工表面白层形成的机制及工艺参数的影响。针对硬态切削加工过程形成锯齿形切屑的特点,建立在负前角刀具作用下切屑—已加工表面形成过程的模型。5.采用正交试验法,实验研究外圆硬态车削的工艺参数。外圆硬态车削过程中的切削力、已加工表面粗糙度结果受到加工参数的合理组合影响。建立硬态车削切削力、表面粗糙度模型。本文旨在通过理论研究、仿真分析和实验研究探索高强度钢42Cr Mo硬态切削切屑形成机理,揭示硬态切削过程中切削区多场强作用形成的科学机制,探索切屑在切削力—热耦合场作用下的生成机制,阐释硬态切削切屑变形机理,建立硬态切削切屑形成模型,建立切削力、切削温度、切屑形态与工件表面质量的联系,为高强度钢的硬态切削加工研究和生产实践提供参考。

王兵[2]2016年在《高速切削材料变形及断裂行为对切屑形成的影响机理研究》文中研究说明随着高速切削机床和先进刀具的迅速发展,高速切削加工技术已在汽车制造、航空航天和国防工业等领域开始获得应用。相比于普通切削速度加工,高速切削条件下的高应变率特性导致工件材料动态力学性能发生剧烈变化,进而导致切屑形成机理和切屑形态的转变。随切削速度提高时,塑性金属材料的切屑形态演化规律为带状切屑、连续型锯齿状切屑、完全分离的锯齿单元分节切屑,并最终形成类似于脆性材料切削时的碎断切屑。以往研究主要针对高速切削切屑锯齿化临界条件以及锯齿状切屑的几何表征等问题,关于材料动态力学性能对锯齿状切屑和碎断切屑形成时材料变形及断裂行为的控制机理研究较少,目前尚缺乏深入的理解和认识。金属切削可认为是切屑与工件材料之间产生目的性断裂的过程,揭示锯齿状切屑和碎断切屑形成时的材料变形和失效机理,不仅能够指导优化切削工艺参数,有助于实现高效率低能耗加工,而且可以为高速机床设计、刀具设计等提供理论基础。本文以Ti6Al4V、Inconel 718和7050-T7451等叁种工件材料为研究对象,通过材料力学和切削理论分析、有限元仿真、切削实验及显微观测等手段对锯齿状切屑和碎断切屑的形成机理进行研究,重点分析在高切削速度下工件材料的动态力学性能变化——特别是塑性金属材料的塑脆性能转变——对切屑变形和失效行为的影响规律。主要研究内容包括:不同形态切屑的形成过程;碎断切屑形成的临界切削条件;材料性能对锯齿状切屑剪切局部化的敏感性分析;应力状态对锯齿状切屑断裂行为的控制机理;以及高速切削切屑形成过程的能量耗散特性分析等。通过该文研究,以期在高应变率下材料动态力学性能与高速切削工艺之间建立起研究桥梁,为高速切削机理的揭示和高速加工技术的推广奠定理论基础。首先,针对高速切削切屑形成过程进行研究,分析切削速度提高时工件材料的切屑形态演化规律,揭示不同切削速度下切屑的变形和断裂机理,建立锯齿状切屑和碎断切屑的形成模型。对获得切屑的不同部位(包括切屑横截面和自由表面、切屑断口等)进行显微观察,探索叁种工件材料的切屑变形和失效机理,根据锯齿状切屑形成特点提出绝热剪切-韧性断裂复合型切屑形成模型,而碎断切屑的形成是由脆性断裂所致。针对金属材料在高应变加载下的塑脆转变机制,应用应力波传播理论,建立超高切削速度下碎断切屑形成的临界判据,获得碎断切屑形成的临界切削条件。根据切屑形态特点及其变形机理,将切削范围划分为普通速度切削、高速切削和超高速切削。然后,建立高速直角切削锯齿状切屑形成的有限元仿真模型,探索材料性能对锯齿状切屑剪切局部化影响的敏感性,揭示工件材料内廪变量(包括材料力学性能和损伤特性参数)对高速切削切屑形态的影响规律和控制机理。仿真获得不同切削速度下切屑形态的演化规律,以切屑锯齿化程度和锯齿化频率等几何参数为指标,利用高速直角切削实验对有限元仿真模型的有效性进行验证。通过调控工件材料的本构模型参数和损伤模型参数,研究不同材料性能参数变化时切屑形态的变化特性,并提出切屑锯齿化敏感性参数和切屑曲率变化敏感性参数两个评价指标,定量表征材料性能对切屑剪切局部化的影响规律。研究结果表明,本构模型参数中初始屈服强度与热软化系数对切屑剪切局部化的影响最大,损伤模型参数中初始失效应变和指数因子对切屑剪切局部化的影响最大。其次,建立高速切削锯齿状切屑形成时第一变形区的法向应力分布模型,揭示切削第一变形区的应力叁轴度分布规律。将锯齿状切屑第一变形区的材料变形抽象为常剪切梯度拉伸/压缩复合加载下的材料变形与失效问题,建立综合考虑应变率和温度影响的Bao-Wierzbicki断裂应变修正模型,通过对比分析切屑变形时的等效塑性应变与材料断裂应变,获得锯齿状切屑的断裂轨迹,并讨论不同切削速度下锯齿状切屑断裂轨迹的演化规律。研究结果表明,第一变形区内法向应力呈不均匀分布,其中靠近切屑自由表面处为拉伸应力区,应力叁轴度为正值且服从线性分布:而靠近刀尖区域为压缩应力区,应力叁轴度为负值且服从幂函数分布。在靠近切屑自由表面处为剪切、拉伸复合加载,切屑断裂面呈现拉伸应力引起的韧性断裂模式;在靠近刀尖处为压缩、剪切复合加载,切屑发生剪切断裂并在断裂面处分布有剪切型韧窝。切削速度提高时拉伸应力区的扩大是导致锯齿状切屑内绝热剪切带裂纹扩展加剧和切屑锯齿化程度提高的本质控制因素。最后,针对高速切削形成的锯齿状切屑与超高速切削形成的碎断切屑,建立不同形态切屑形成时的能量耗散模型,探索不同切削参数下由于切屑变形行为差异引起的能量耗散变化规律,并综合利用切削力和声发射信号验证不同形态切屑的能量耗散模型。研究结果表明,锯齿状切屑形成时能量耗散主要包括第一变形区的塑性变形能、切屑与刀具前刀面之间的摩擦能和切屑动能;而碎断切屑形成时的能量耗散主要包括切屑的断裂能和局部动能。在高速切削阶段,选择大前角刀具和较大的未变形切屑厚度有利于减小切削过程的能量耗散。碎断切屑的形成实现了塑性材料的脆性域加工,使得切削能量耗散大幅降低,表明超高速加工具有高效率和低能耗的优点。切削过程中的声发射信号强度受切削能量的耗散所影响,而切削能量的耗散由工件材料的力学性能和加工参数共同决定。

段春争[3]2005年在《正交切削高强度钢绝热剪切行为的微观机理研究》文中研究指明近年来,高速切削加工技术在制造业中得到了广泛应用,高速切削条件下产生的锯齿形切屑可能会影响到工件的加工精度、表面粗糙度和刀具寿命。绝热剪切带的产生和发展对于锯齿形切屑形成起到了关键作用,研究锯齿形切屑形成过程中绝热剪切行为的微观机理有助于进一步认识高速切削过程中的切屑形成。本文采用材料显微观察和微观理论分析相结合的方法,对正交切削30CrNi_3MoV高强度合金钢绝热剪切行为的微观机理进行了研究,主要研究内容如下: 1.正交切削高强度钢切屑形态演变过程的实验研究。随着切削速度的提高,当切削速度达到某一临界切削速度时,带状屑转变为锯齿形切屑。锯齿形切屑产生的原因是第一变形区内因热软化超过应变和应变率强化而发生了绝热剪切局部化。对于带状屑和锯齿形切屑的切削力和切屑变形参数的测量和分析表明,锯齿形切屑与带状屑在形成机理上存在明显区别。 2.锯齿形切屑内绝热剪切带变形和温度的计算。通过对锯齿形切屑形成过程中绝热剪切各个阶段的分析,提出了一种计算绝热剪切带内材料变形和温度的方法。 3.通过对高应变速率一维剪切变形理论模型的分析,提出了绝热剪切带宽度和间距与切削速度的关系式。随着绝热剪切带的产生和发展,切屑形态发生了一系列转变,切削速度和工件材料回火硬度是影响这一转变过程的主要因素。随着切削速度的提高,绝热剪切带的显微组织发生了由形变带向转变带的演变。形变带硬度与加工硬化有关,而转变带的硬度则受到相变硬化的影响。 4.使用电子探针对绝热剪切带附近微区进行的成分分析表明,绝热剪切带内发生了C原子的短程扩散和碳化物析出。使用一种新的制样方法,获得了可用于观察锯齿形切屑内绝热剪切带及其附近区域的微细组织形貌的TEM薄膜试样。通过使用TEM对钢中转变带微细组织的观察和分析,确认绝热剪切带中心区的等轴晶粒为再结晶组织,提出了高强度钢锯齿形切屑内绝热剪切带微结构演化过程的微观模型。通过对再结晶机制的探讨,确定了高强度钢锯齿形切屑绝热剪切带内材料的再结晶机制为旋转式动态再结晶。 5.基于对锯齿形切屑断裂面的显微观察和微观断裂机理分析,提出了一种锯齿形切屑形成过程中由微孔洞形核、长大和聚合机制控制的绝热剪切韧性断裂的微观模型。

刘洪波[4]2001年在《高强度钢在切削过程中的绝热剪切研究》文中研究表明在一定条件下切削加工高强度钢存在着绝热剪切,这种现象对材料切削加工性的影响值得研究。本论文采用正交切削试验技术,取得了两种回火状态的高强度钢30CrNi3MoV绝热剪切发生发展的系列数据;通过金相显微试验、显微硬度测量和扫描电镜技术对绝热剪切带的微观形貌及其物理特性进行了观察和测量,对剪切带的形态变化进行了系统分析;对绝热剪切带的形成机理进行了研究,特别是对于转变带的形成机理通过机械驱动力原理的引入作了深入研究。本文的研究认为绝热剪切带的形态为两类:形变带和转变带;形变带的形成与金属材料常规形变相似,形变带内材料没有结构和相的变化,只是发生了类似于加工硬化的变形过程,形变带内材料硬度增加,韧性降低;转变带的形成主要是绝热环境和机械驱动力综合效应下发生了相的转变生成了马氏体,硬度极高,韧性极低,容易断裂。 基于对绝热剪切的研究,根据切削加工高强度钢时切屑形成的特点,通过切削条件的控制,在切屑中形成绝热剪切带,利用剪切带内材料的特性,可在提高切削速度的前提下达到断屑的目的。

李国和[5]2009年在《基于线性扰动分析的高速切削过程绝热剪切预测研究》文中研究指明高速切削加工已经成为机械加工领域的主流技术。许多被加工材料在高速切削过程中都会发生绝热剪切,形成锯齿形切屑。高速切削过程中绝热剪切的出现,一方面可能会引起切削力的高频振动,加剧刀具磨损,影响加工表面质量;另一方面则可能会成为切屑裂纹或破坏的先导,有助于实现自动化加工中的自然断屑。无论绝热剪切对材料切削加工性的影响是正面的还是负面的,都需要判断绝热剪切在什么样的切削条件下发生,以便利用或避免这种现象。因此进行高速切削过程中绝热剪切的预测研究,对于促进高速切削技术的发展和应用都具有重要的理论意义和实用价值。基于以上认识,本文采用理论建模与实验研究相结合的方法,开展了高速切削过程中绝热剪切的预测研究,主要内容如下:首先,进行了高速切削过程中绝热剪切的建模及其线性扰动分析。考虑压应力的影响,建立了高速切削过程第一变形区的应力状态模型。针对第一变形区的压缩剪切复合变形过程,建立了连续介质力学基本方程。通过线性扰动分析,获得了绝热剪切临界判据,并分析了各因素对高速切削过程中绝热剪切的影响。该判据考虑了切削过程中第一变形区压应力的影响,克服了最大剪应力准则经验性强的不足。其次,采用分离式霍普金森压杆和电子万能试验机进行了淬硬45钢和Fe-36Ni因瓦合金的动态和准静态力学性能试验,得到了它们在高温和高应变率下的动态力学性能。采用改进的Johnson-Cook模型拟合了淬硬45钢和Fe-36Ni因瓦合金的动态塑性本构关系。提出了考虑硬度的材料动态塑性本构关系建立方法,建立了淬硬45钢考虑硬度的动态塑性本构关系。再次,提出了基于不均匀体积移动热源的高速切削第一变形区温度分布计算方法和高速切削过程中绝热剪切临界状态第一变形区厚度的计算方法,进行了高速切削第一变形区剪应变、剪应变率、温度和压应力的计算,并分析了切削条件对高速切削第一变形区变形条件的影响。最后,根据绝热剪切临界判据,应用材料动态塑性本构关系,通过变形条件和切削条件的转换,建立了高速切削过程中绝热剪切临界切削条件的预测模型,实现了淬硬45钢和Fe-36Ni因瓦合金的绝热剪切临界切削条件的预测,并通过正交切削实验和金相观测对预测结果进行了验证。

王敏杰, 段春争, 刘洪波[6]2004年在《正交切削切屑形成中绝热剪切行为的实验研究》文中研究表明通过正交切削实验 ,使用显微硬度计、金相显微镜及扫描电子显微镜(SEM) ,对两种回火硬度的结构钢 30CrNi3MoV在不同切削条件下的切屑形态和绝热剪切带内材料组织特征进行了观察和分析。研究结果表明 ,切削过程中形成了两种类型的绝热剪切带即形变带和转变带 ,随着绝热剪切带的形成和发展切屑形态发生改变。随着切削速度的增大形变带的硬度相应增加 ,而转变带内的硬度变化不大

鲁世红[7]2009年在《高速切削锯齿形切屑的实验研究与本构建模》文中进行了进一步梳理难加工材料以其优异的综合机械性能已成为航空航天工业以及民用工业中应用前景极其广泛的材料,然而由于其切削加工性差,制约了材料的进一步推广应用。如何实现难加工材料的高效低耗切削加工成为难加工材料推广应用中亟待解决的问题。高速切削加工是解决难加工材料加工困难问题的最有效加工技术之一,难加工材料高速切削机理在高速切削基础理论研究领域中占有重要的地位。本文采用理论分析、实验研究与数值仿真相结合的方法,对钛合金Ti6Al4V和高强度H13淬硬钢在高应变速率下的本构建模以及正交切削时锯齿形切屑形成机理进行了研究。主要创新性研究工作如下:1.通过对高强度淬硬钢H13材料的正交切削实验研究,揭示了绝热剪切行为和切屑演变规律。随切削速度逐步提高,切屑形态经历了带状切屑、形变带锯齿形切屑、转变带锯齿形切屑和断裂锯齿形切屑四种状态。锯齿形切屑中存在两种形式的绝热剪切带,没有组织转变特征的形变带和组织明显细化的转变带。形变带产生的机制为塑性变形,转变带产生的机制主要为再结晶、相变和元素扩散。对切屑的显微组织观察和硬度测量分析表明,带状切屑与锯齿形切屑在形成机理上存在明显区别;形变带的硬度来自于加工硬化,转变带的硬度来自于相变硬化。2.结合高应变率条件下的绝热剪切理论,使用电子探针对H13淬硬钢材料绝热剪切带附近的微区进行了成分分析,发现带内碳元素含量偏低,表明绝热剪切带内发生了碳化物析出和C原子的短程扩散。3.应用Hopkinson压杆实验装置,获得了Ti6Al4V和H13淬硬钢材料在较宽温度和较高应变率范围内的应力应变曲线,基于遗传算法和BP神经网络建立了材料的本构关系模型,所建本构模型精度高,能较好预测材料的流动应力,从而为有限元模拟提供了重要和可靠的材料本构数据来源。提出了一种行之有效的高速切削加工过程材料本构建模方法。4.采用有限元ABAQUS软件,对Ti6Al4V钛合金高速正交切削过程进行了有限元仿真研究。通过有限元分析得出了锯齿形切屑的形成机理为:由于刃口处工件材料在高温下软化,发生热塑性失稳,使第一变形区发生集中滑移变形并诱发绝热剪切,从而导致锯齿节块的形成。同时,完成了Ti6Al4V钛合金高速正交切削实验研究,将有限元模拟结果与实验结果进行对比验证,发现具有较好的吻合性,从而验证了有限元仿真关于钛合金锯齿形切屑形成机理为热塑性失稳的结论。

王雨溥[8]2017年在《钛合金Ti6Al4V切屑形成过程的实验研究与有限元模拟》文中研究说明钛合金以优异的物理特性迅速成为最重要的工程材料之一,但较差的切削性能使其成为典型的难加工材料,而且锯齿形切屑是其最常见的切屑形态。所以,本课题以钛合金Ti6Al4V为研究对象,采用切削试验和有限元模拟相结合的方法,对锯齿形切屑形成过程、锯齿形切屑的几何表征与刀具前角和切削用量之间的关系进行了研究。首先,通过钛合金Ti6Al4V的直角自由切削试验,对切削力和锯齿形切屑几何表征进行了研究。结果表明:随进给量的增大,切削力也增大但增长速率缓慢减小;随背吃刀量的增加,切削力呈正比增加;随切削速度提高,切削力呈缓慢减小趋势;随刀具前角的减小,切削力逐渐增大且对进给力的影响更加显着。锯齿化程度随着切削速度和进给量的增加而增大,随着刀具前角的减小而增大。锯齿化频率随切削速度的提高而增大,随着进给量的增加和刀具前角的减小而逐渐减小。其次,对不同切削条件下锯齿形切屑的微观形貌进行分析和研究。结果表明:随着锯齿形切屑变形程度的增加,绝热剪切带内组织特征由形变带向转变带转化;由于绝热剪切带内应变分布不均匀,其宽度由刀尖至切屑自由表面逐渐减小。锯齿形切屑顶部裂纹形成于绝热剪切带与下一个梯形基块交界处,并沿绝热剪切带向刀尖方向扩展;刀具前角对裂纹影响较显着,刀具前角为10°时,裂纹更加明显。最后,利用有限元软件ABAQUS建立钛合金Ti6Al4V正交切削的有限元模型,通过切削力和切屑形态验证有限元模型的合理性;基于对有限元模拟结果分析,深入研究了由锯齿雏形、锯齿节块、锯齿切屑组成的锯齿形切屑叁阶段形成过程并提出了其相应的形成模型;探讨了各阶段的演变机理:第Ⅰ变形区内,温度弱化作用使较大剪切滑移变形始于切削层下部靠近刀尖区域;若切削过程中材料导热速率远远低于切削热产生速率,则剪切滑移区呈尖峰状向切削层顶表面方向逐渐扩展;当该区域靠近刀尖处材料达到临界热塑失稳状态时,剪切滑移区瞬间扩展至切削层顶表面,形成锯齿雏形,且整个剪切滑移区处于临界热塑失稳状态;锯齿雏形由剪切滑移区与微变形基块组成。随后在刀尖由剪切滑移区中心位置向前移动的过程中,剪切滑移区发生集中剪切滑移变形并与后续切削层材料产生破坏性剪切表面,形成锯齿节块。锯齿节块进入第Ⅱ变形区后,集中剪切滑移区内的金属仍处于热塑失稳,在前刀面和后续锯齿雏形不断长大的基块推挤作用下,锯齿节块将继续发生集中剪切滑移变形,破坏性剪切面随之增大,同时也形成了后续锯齿雏形的边界,直至其离开第Ⅱ变形区,锯齿切屑最终形成。

李国和, 王敏杰, 段春争[9]2011年在《正交切削淬硬45钢绝热剪切临界条件实验研究》文中研究表明进行了3种硬度淬硬45钢的正交切削实验,通过金相观测研究了切削条件对第一变形区绝热剪切的影响,得到了淬硬45钢在正交切削过程中的绝热剪切临界切削条件,并分析了平均切削力和切屑变形.结果表明:淬硬45钢的绝热剪切临界切削速度随着切削厚度的减小或刀具前角的增大而增大.材料硬度越高,临界切削速度越小.在绝热剪切发生时,平均切削力不发生突变.在绝热剪切发生之前,带状切屑的变形系数随着切削速度的增大而减小,并逐渐趋近于1.

江旭东[10]2010年在《高速切削节状切屑形成机理研究》文中提出高速切削加工己经成为机械加工领域的主流技术。许多被加工材料在高速切削过程中都会发生绝热剪切,形成节状切屑。高速切削过程中绝热剪切的出现,使工件材料易于产生低韧性断裂,有助于实现自动化加工的自然断屑。因此进行高速切削过程中绝热剪切的预测研究,确定节状切屑绝热剪切带的形成与局部化规律,对于促进高速切削技术的发展和应用都具有重要的理论意义和实用价值。鉴于问题的复杂性,本文采用理论建模与实验验证相结合的方法,开展了高速切削过程中绝热剪切的预测研究,主要内容如下:首先,进行高速切削过程中绝热剪切的建模及其热塑失稳研究。根据高速切削过程的的变形特点,建立多轴应力状态下的率相关应变梯度材料模型来描述绝热剪切的变形行为。通过线性摄动分析,获得高速切削过程中绝热剪切热塑失稳条件。其次,根据建立的高速切削第一变形区的连续介质力学模型,基于绝对摄动法与修正的相对摄动法,推导单个绝热剪切带的局部化规律,确定率相关应变梯度材料的绝热剪切带宽度及其影响规律。再次,由于在高速切削过程中,节状切屑往往同时存在多条重复剪切带,因此,绝热剪切带步距是描述切屑变形过程中剪切带之间相互作用的重要参数。基于修正的相对摄动法,确定了率相关应变梯度材料的绝热剪切带步距公式,通过现有的实验数据,对比不同理论模型的预测精度,验证了率相关应变梯度材料绝热剪切带步距预测模型的正确性。最后,提出了修正的Oxley切削模型,通过切削条件和变形的转换,使用率相关应变梯度模型,确定了节状切屑绝热剪切带宽度、步距等参数与切削条件的关系。通过高速正交切削实验研究结果,验证了预测模型的有效性。

参考文献:

[1]. 高强度钢42CrMo硬态切削切屑形成机理的研究[D]. 庆振华. 南京航空航天大学. 2015

[2]. 高速切削材料变形及断裂行为对切屑形成的影响机理研究[D]. 王兵. 山东大学. 2016

[3]. 正交切削高强度钢绝热剪切行为的微观机理研究[D]. 段春争. 大连理工大学. 2005

[4]. 高强度钢在切削过程中的绝热剪切研究[D]. 刘洪波. 大连理工大学. 2001

[5]. 基于线性扰动分析的高速切削过程绝热剪切预测研究[D]. 李国和. 大连理工大学. 2009

[6]. 正交切削切屑形成中绝热剪切行为的实验研究[J]. 王敏杰, 段春争, 刘洪波. 中国机械工程. 2004

[7]. 高速切削锯齿形切屑的实验研究与本构建模[D]. 鲁世红. 南京航空航天大学. 2009

[8]. 钛合金Ti6Al4V切屑形成过程的实验研究与有限元模拟[D]. 王雨溥. 大连理工大学. 2017

[9]. 正交切削淬硬45钢绝热剪切临界条件实验研究[J]. 李国和, 王敏杰, 段春争. 大连理工大学学报. 2011

[10]. 高速切削节状切屑形成机理研究[D]. 江旭东. 吉林大学. 2010

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高强度钢在切削过程中的绝热剪切研究
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