干式硬態(tài)切削主剪切區(qū)材料失穩(wěn)斷裂模式研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、金屬切削過程中,切屑的形成是由于在主剪切區(qū)(即第一變形區(qū))的剪切失穩(wěn)斷裂造成的。根據(jù)材料的不同以及切削條件的變化,在刀-屑界面交匯區(qū)通常產(chǎn)生四種類型的切屑,即帶狀形切屑、鋸齒形切屑、單元切屑和崩碎切屑。而在干式硬態(tài)切削過程中,周期性鋸齒形切屑是切削高硬材料加工中最為常見的屑型,其形成過程帶來切削力的高頻變化,直接影響工件的表面質(zhì)量與刀具壽命。因此主剪切區(qū)材料失穩(wěn)斷裂模式的研究一直是切削加工領域的熱點。
  失穩(wěn)斷裂模式研究長期以來

2、都是通過探究切屑微觀演變過程來進行的。干式硬態(tài)切削加工過程中,只有對產(chǎn)生鋸齒形切屑做深入地研究,探明其形成機理,進而揭示主剪切區(qū)剪切失穩(wěn)的深層次原因,同時分析切削力、切削熱以及切削參數(shù)等不同因素對鋸齒形切屑形成的內(nèi)在聯(lián)系,才能找到失穩(wěn)斷裂的臨界條件,為失穩(wěn)斷裂模式研究以及實際生產(chǎn)加工過程中合理地選擇切削參數(shù)提供科學的理論依據(jù)。
  本論文針對干式硬態(tài)切削不同淬硬狀態(tài)下冷作模具鋼Cr12MoV剪切失穩(wěn)形成鋸齒形切屑這一切削問題,采用

3、數(shù)控機床、三向測力儀、紅外線熱成像儀、掃描電鏡、顯微硬度儀等設備采集與處理與鋸齒形切屑有關的數(shù)據(jù),研究不同切削參數(shù)對切屑微觀形貌的影響,從而得到切削模型,并加以驗證。本論文主要工作內(nèi)容和研究成果如下:
 ?。?)通過有限元模擬分析方法建立了 PCBN刀具直角切削冷作模具鋼Cr12MoV的切削模型,對加工過程中的力-熱效應進行分析,并與試驗值進行對比,驗證模型的正確性。
 ?。?)采用單因素法,對切削試驗獲得的切屑樣件在掃描電

4、鏡(SEM)、X射線能譜儀(EDS)以及顯微硬度儀下進行觀察、測量、分析,揭示鋸齒形切屑的微觀組織演變過程和切屑形成機理。
 ?。?)運用試驗得到的切削力與切削熱的數(shù)據(jù)開展切屑微觀形貌變化趨勢的分析,結合文獻上現(xiàn)有的理論成果,對切削過程中切屑剪切變形以及變形速率、切削熱的進行預測、剪切失穩(wěn)的臨界條件以及材料斷裂模式的研究,總結出了切削熱方程和切削方程
  通過對切削過程中材料失穩(wěn)斷裂模式的研究,可以看出:高硬材料切屑的鋸齒化

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