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作者:李炳林;漆文;刘芸;邵俊永;贾喜庆;梁艳玲;
单位:西南石油大学机电工程学院;成都工具研究所有限公司;
摘要:通过分析直角切削过程中主剪切区材料流动状态和刀具前刀面与切屑接触摩擦特性,综合考虑主剪切区热—力耦合效应和惯性效应、温度、正压力和切削速度对刀—屑接触面摩擦系数的影响,提出一种基于黏结滑动双区摩擦理论的直角切削力分析预测模型。通过不等分剪切区理论和Boothroyd温度控制方程,得出切削过程中主剪切区的应变、应变率和温度分布规律。应用黏结滑动摩擦理论计算出刀—屑接触区域的平均摩擦系数,根据主剪切区的温度计算出的刀—屑面平均瞬时温度修正摩擦角和剪切角的大小。通过J-C本构方程预测了主剪切区的流动应力,计算出不同加工参数下的切削力和进给力,并应用DEFORM-2D/3D仿真软件进行二维直角切削仿真分析。将切削模型计算结果分别和已有文献切削力实验数据和仿真结果进行对比分析,其误差偏小,证明了模型的有效性。研究结果对优化切削参数,提高切削性能提供了参考。
关键词:切削力分析预测;;不等分剪切区理论;;黏结滑动摩擦理论;;直角切削