AS31B鎂合金的切削本構方程建立及加工分析.pdf

1、鎂合金與其他金屬結構材料相比，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)和應用，已成為世界性的課題與普遍關注的熱點。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及應用方面與發(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、應力和應變等物理現象。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)生反應放出氫氣而導致爆炸。另外，鎂合金的應用日益廣泛，國內外學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和切削用量是當前鎂合金切削加工中的重要課題。同時，隨著數值模擬技術的發(fā)展，建立鎂合金切削的力學模型，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)化刀具幾何參數和切削加工用量。主要內容有：
　　 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、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)測出切削力數據，并在此基礎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軟件編寫預測本構方程的OXCU工程序，使用在切削實驗條件下得到的切削力數據計算相應條件下的Johnson-Cook方程的參數。并借助有限元軟件，使用和實驗相同的條件進行數值模擬切削過程。將模擬結果與實驗結果進行對比分析，如果兩者得到的主切削力和進給力誤差在合理范圍之內，則