衍生切屑存在于織構刀具的切削過程中,會引起切削能耗增加,研究衍生切屑形成影響規(guī)律有助于指導織構參數(shù)優(yōu)化并抑制衍生切屑的產(chǎn)生。以正交車削45號鋼為研究對象,織構類型選取為一條位于前刀面并平行于切削刃的線槽,工件材料模型采用Johnson-Cook本構模型。以織構參數(shù)(織構距離、織構寬度及織構邊緣半徑)為影響因素,分析衍生切屑應變強化和應變率強化與熱軟化之間關系及其對切削力的影響。結果表明合理的織構參數(shù)可以抑制衍生切屑的形成,進而減小了刀屑接觸長度和切削力。

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【部分圖文】：

圖1 二維有限元模型

為了實現(xiàn)織構刀具衍生切屑形成過程的可視化,對45號鋼進行了正交切削仿真模擬。二維有限元模型如圖1所示,對切削區(qū)域附近的工件與刀尖模型進行網(wǎng)格局部細化,隨著切削的不斷進行,切削區(qū)域的網(wǎng)格進行重劃分。刀具固定,工件由左向右移動,實現(xiàn)切削過程,進給量為0.1mm/r,切削深度為2m....

圖2 切削力分析模型

式中:aw為切削寬度;lf為刀屑接觸長度;τs為剪切強度(由工件材料決定);β為摩擦角;γo為刀具前角。1.4仿真模型建立

圖3 織構刀具前刀面特征示意

織構刀具前刀面特征示意如圖3所示,刀具前角為0°,后角為7°,織構深度D=35μm,恒定不變。本文選取織構距離L(從主切削刃到微槽的距離)、織構寬度W及織構邊緣半徑R進行相關研究。第1種情況,切削速度v=90m/min,織構寬度W=50μm,織構邊緣半徑R=0μm,以織構....

圖4 正交切削實驗裝置[6]

表3仿真模擬方案情況變化參數(shù)值固定參數(shù)值1L/μm150/200/250/300v/(m·min-1)W/μmR/μm905002W/μm20/30/40/50v/(m·min-1)L/μmR/μm15020003R/μm0/10/20/30....

本文編號：4055961