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作者:崔方圆;李鹏阳;李言;陈小龙;
单位:河南工学院机械工程学院;西安理工大学机械与精密仪器工程学院;澳门理工大学;
摘要:锯齿状切屑是钛合金高速切削加工中的显著特征,会引起切削力的高频周期性波动,进而影响工件已加工表面质量。深入了解锯齿状切屑的形成过程及演变机理有助于优化高速切削加工工艺。本文通过确立材料本构模型、刀—屑分离准则和摩擦模型,创建钛合金高速切削热力耦合有限元模型,并对单节锯齿状切屑形态演变过程中的等效塑性应变、温度场和应力场分布规律进行实时动态分析。在此基础上,提出钛合金高速切削锯齿状切屑的四阶段演变模型。研究结果表明:锯齿状切屑的形成过程可以分为绝热剪切带的启动阶段、萌生阶段、快速发展阶段和沿着绝热剪切带的整体集中剪切滑移阶段,绝热剪切带内的材料发生热塑失稳是锯齿状切屑形成的诱因,试验结果可很好地揭示钛合金高速切削过程中锯齿状切屑的形成过程和演变机理。
关键词:高速切削;;钛合金;;有限元模拟;;锯齿状切屑;;演变机理
基金资助:国家自然科学基金(52075439);; 博士科研启动基金项目(KQ2009)