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作者:谢鸿;李炳林;张锐;李君;
单位:东方电气集团东方汽轮机有限公司;西南石油大学机电工程学院;
摘要:切削加工过程中刀具与切屑的摩擦是影响切削力和刀具磨损的主要因素之一,为准确描述斜角切削过程中刀具前面与切屑的摩擦特性以及主剪切区塑性变形特性,结合第Ⅰ变形区的不等分剪切理论和第Ⅱ变形区的黏结滑移双区摩擦理论,提出一种针对斜角切削的热—力耦合模型。应用不等分剪切理论得到主剪切区的应变和应变率的分布规律,通过双区摩擦理论得到整个刀—屑接触面的摩擦系数,从而得到剪切角和摩擦角,通过Johnson-Cook本构方程和Boothroyd温度控制方程得到主剪切区的应力和切削温度,并计算出不同切削参数下的切削力。应用AdvantEdge有限元软件进行三维斜角切削仿真分析,将模型预测结果分别与仿真结果和实验数据进行对比和误差分析,误差结果较小,验证了该模型的有效性。
关键词:黏结滑移摩擦;;不等分剪切区;;热—力耦合;;斜角切削;;切削力
基金资助:德阳市产学研合作联合技术攻关项目(2020CKL006)