淬硬模具鋼正交切削的力學(xué)建模與計算機(jī)仿真研究.pdf

1、切削加工是一個高度非線性、熱－力耦合的過程，難加工材料的切削加工已經(jīng)成為當(dāng)前制造業(yè)發(fā)展的重要方向，也是國內(nèi)外學(xué)者爭相研究的熱門領(lǐng)域之一。鑒于切削過程的復(fù)雜性，不能單靠原始的辦法研究難加工材料的切削技術(shù)。隨著計算機(jī)性能的不斷提高，使得運用計算機(jī)仿真技術(shù)模擬切削過程成為了可能。本文以H13淬硬鋼為研究對象，主要研究工作及創(chuàng)新點包括： 應(yīng)用金屬切削、剪切滑移理論和溫度場理論，建立了H13鋼材料的正交切削模型，描述了切削過程中的力學(xué)行為

2、，并運用試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗證；根據(jù)二維應(yīng)力波理論在Hopkinson壓桿上進(jìn)行了高應(yīng)變速率下的壓縮試驗；獲得了H13鋼在高應(yīng)變速率條件下的流變應(yīng)力數(shù)據(jù)，擬合了Johnson-Cook本構(gòu)模型中各參數(shù)；在C630車床上進(jìn)行了H13鋼在不同切削速度和切削厚度條件下的正交切削試驗，獲得了各種切削參數(shù)下的動態(tài)切削力變化特征，分析了各種切削參數(shù)對切削力的影響情況，并對切屑形態(tài)進(jìn)行了微觀分析；基于熱-彈塑性有限元方程并在一定假設(shè)的條件下，建立了金屬正