AS31B鎂合金的切削本構(gòu)方程建立及加工分析.pdf

1、鎂合金與其他金屬結(jié)構(gòu)材料相比，因其具有一系列的優(yōu)點，并且資源豐富，而日益受到各個國家的重視。目前，鎂合金材料的研究、開發(fā)和應(yīng)用，已成為世界性的課題與普遍關(guān)注的熱點。我國鎂資源豐富，但對鎂及其合金的研究起步較晚，尤其是在鎂合金深加工技術(shù)及應(yīng)用方面與發(fā)達國家差距較大。
　　 鎂合金切削加工是對鎂合金制作成零件時的進一步加工，其切削加工的實質(zhì)與金屬切削加工相同，都是工件在刀具的作用下，使切削層金屬從工件母體上分離下來的過程，并且切削過

2、程中伴隨著切削力、切削熱、應(yīng)力和應(yīng)變等物理現(xiàn)象。但是，由于鎂合金所具有的自身特點，其切削加工又有著自身的特殊性。鎂合金的燃點低，容易與水發(fā)生反應(yīng)放出氫氣而導(dǎo)致爆炸。另外，鎂合金的應(yīng)用日益廣泛，國內(nèi)外學(xué)者對其切削加工方面的研究相對較少。因此，研究合適的刀具幾何參數(shù)和切削用量是當(dāng)前鎂合金切削加工中的重要課題。同時，隨著數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展，建立鎂合金切削的力學(xué)模型，利用有限元方法分析鎂合金切削加工中的問題，能夠代替實際的切削實驗，實現(xiàn)對鎂合金

3、切削加工更有效的分析是十分必要的。
　　 本文在分析鎂合金特點和切削加工要求的基礎(chǔ)上，利用切削實驗和有限元軟件建立了AZ31B鎂合金切削加工時的本構(gòu)方程，并通過有限元軟件分析了鎂合金切削加工過程中的問題，進一步優(yōu)化刀具幾何參數(shù)和切削加工用量。主要內(nèi)容有：
　　 首先，通過對鎂合金的特點以及切削加工過程中的安全問題分析，選定了鎂合金切削加工的刀具幾何參數(shù)、切削用量。并基于Oxley理論確定了鎂合金的切削加工類型。
　

4、　 其次，對AZ31B鎂合金進行了直角切削實驗，利用切削力測量系統(tǒng)測出切削力數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上分別分析了進給量、切削深度和切削速度對切削力的影響規(guī)律。利用MATLAB軟件編寫預(yù)測本構(gòu)方程的OXCU工程序，使用在切削實驗條件下得到的切削力數(shù)據(jù)計算相應(yīng)條件下的Johnson-Cook方程的參數(shù)。并借助有限元軟件，使用和實驗相同的條件進行數(shù)值模擬切削過程。將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比分析，如果兩者得到的主切削力和進給力誤差在合理范圍之內(nèi)，則