【摘 要】
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难加工材料高速切削条件下产生的锯齿形切屑会严重影响工件的加工质量。锯齿形切屑的产生与绝热剪切现象密切相关。通过研究切屑中绝热剪切带(ASB)的形成过程和微观演化机理,
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难加工材料高速切削条件下产生的锯齿形切屑会严重影响工件的加工质量。锯齿形切屑的产生与绝热剪切现象密切相关。通过研究切屑中绝热剪切带(ASB)的形成过程和微观演化机理,有助于进一步认识高速切削过程中的切屑形成,改善加工工艺。本文采用材料显微观察,微观机理分析和计算机仿真相结合的方法,对正交切削热作模具钢(4Cr5MoSiV1)的绝热剪切行为进行了实验研究。主要研究内容如下:1.进行高速正交切削实验,观察不同切削条件下切屑宏观形态和微观形貌的演变过程。切屑宏观形态大致经历了:长带屑、松散螺旋屑、发条屑、弧片屑和微粒屑的演变过程。而切屑微观形貌则经历了:带状屑、临界锯齿型切屑、形变带切屑和转变带切屑四个阶段。2.结合高应变率条件下的绝热剪切理论,对绝热剪切带进行了微观实验分析。重点研究了:切屑变形程度;绝热剪切带的形貌特征和分布规律;切削条件对绝热剪切带的影响以及绝热剪切带内显微硬度分析。3.通过大型商用有限元软件ABAQUS,建立4Cr5MoSiV1淬硬钢高速正交切削有限元模型,并通过有限元分析运算,揭示锯齿状切屑的形成机理及绝热剪切带内热/力学参量的变化,并研究主要切削参数对锯齿状切屑的影响。
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