氧化鋁基自潤(rùn)滑陶瓷刀具切削過程的有限元模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、自潤(rùn)滑陶瓷刀具材料是指在刀具材料中添加潤(rùn)滑相，使刀具自身具有減摩、抗磨效果，這樣一來就能夠提高刀具的使用性能以及加工精度，從而在很大程度上改善當(dāng)前在工件加工過程中所出現(xiàn)的誤差大、刀具壽命短以及精度不夠等問題，降低了因多次更換刀具而產(chǎn)生的環(huán)境污染和資源濫用程度，從根本上推進(jìn)了工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。
　　本文列舉了5種有限元軟件，并進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。最終選擇使用DEFORM軟件來對(duì)Al2O3/TiC/CaF2自潤(rùn)滑陶瓷刀具材料進(jìn)行有限

2、元分析，核心研究該種材料在制成刀具之后所表現(xiàn)出來的工件切削性能，使最終的研究結(jié)果更具科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。同時(shí)，還對(duì)該種刀具材料的本構(gòu)方程進(jìn)行介紹和深入探究，同時(shí)還介紹了其熱傳導(dǎo)控制方程；在此基礎(chǔ)之上還研究了在該類型刀具加工下的刀-屑接觸摩擦的具體種類，并且介紹了利用有限元網(wǎng)格劃分的方法來對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行模型化的科學(xué)簡(jiǎn)化手段。除此之外，還對(duì)該材料的物理性質(zhì)進(jìn)行了較為深入的研究，對(duì)其中的核心參數(shù)進(jìn)行了分析和計(jì)算，同時(shí)建立正交切削加工模型。

3、　　本文模擬了自潤(rùn)滑陶瓷刀具切削加工45＃的切削過程，分析了切削過程中的切削溫度和切削力值的分布情況，認(rèn)為固體潤(rùn)滑劑CaF2在切削溫度在接近504℃時(shí)，由脆性轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄?，此時(shí)該刀具材料就會(huì)在切削加工的過程中起到一定的潤(rùn)滑、減少摩擦的作用；同時(shí)，還詳細(xì)介紹和研究了之所以產(chǎn)生上述作用以及影響的原因。從切削加工影響因素的角度來對(duì)上述刀具材料進(jìn)行分析和探究，分別研究切削速度、背吃刀量以及刀具前角對(duì)Al2O3/TiC/CaF2自潤(rùn)滑陶瓷刀具切削過

4、程的影響：表明在切削速度越大，切削刃附近最高溫度越高，而切削力呈波動(dòng)變化；背吃刀量分別為0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm時(shí)，背吃刀量越大，切削刃附近最高溫度越高，但不與加工材料切除量成正比地增大；認(rèn)為γ=-8°的切削力與γ=-5°的切削力比較接近，刀具前角越小，切削溫度越低。
　　在本文的最后，對(duì)Al2O3/TiC/CaF2自潤(rùn)滑陶瓷刀具進(jìn)行了干切削試驗(yàn)。持續(xù)切削45號(hào)鋼，刀具的磨損量與切削速度成正比增加，較低速度時(shí)