300M鋼切削仿真參數(shù)識別及其車削表面質(zhì)量研究.pdf

1、300M超高強度鋼是廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)飛機起落架的典型難加工材料，其機械加工中切削力大、切削溫度高、表面質(zhì)量難以控制，給飛機的安全性能帶來隱患。近年來，人們對300M鋼銑削加工中的力、熱特性進行了重點研究，而對其車削加工及表面質(zhì)量的關(guān)注較少；另外，本構(gòu)方程系數(shù)和刀-屑摩擦因數(shù)等關(guān)鍵仿真參數(shù)的缺乏限制了有限元仿真技術(shù)在300M鋼切削加工中的應(yīng)用。為此，本文對300M鋼本構(gòu)方程系數(shù)、摩擦因數(shù)進行建模識別，并采用實驗和有限元仿真相結(jié)合的手段對30

2、0M鋼車削工藝中的切削力、粗糙度和殘余應(yīng)力等表面質(zhì)量性能參數(shù)展開研究。
　　首先，將移動熱源溫度模型與不等距剪切區(qū)模型相結(jié)合建立了材料 Johnson-Cook(J-C)本構(gòu)方程系數(shù)的求解模型，基于切削實驗和遺傳算法求得300M鋼J-C系數(shù)，所求材料模型的切削力仿真精度相比軟件自帶模型有了大幅度提高。
　　其次，基于300M鋼切削實驗和有限元仿真數(shù)據(jù)建立了刀-屑摩擦因數(shù)關(guān)于切削參數(shù)的預(yù)報模型，從而使摩擦因數(shù)可以直接由給定的切

3、削條件確定，該方法在擴展摩擦因數(shù)適用范圍的同時進一步提高了切削力的仿真精度。
　　再次，采用單因素實驗研究了切削用量對300M鋼三向車削力和表面粗糙度的影響規(guī)律，基于對正交實驗數(shù)據(jù)的多元線性回歸分析，建立了300M鋼硬車削的切削力和粗糙度關(guān)于切削用量的預(yù)報模型，并對上述模型進行了顯著性檢驗和實驗驗證。
　　最后，以殘余應(yīng)力的主應(yīng)力為指標，研究了切削用量對300M鋼硬車削后工件表面殘余應(yīng)力的影響規(guī)律，建立了殘余主應(yīng)力關(guān)于切削用