【摘 要】
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许多研究者通过使用收集切屑并量化形貌特征的办法,或使用有限元方法进行仿真对高速切削进行研究,但不能很好地还原切削的实际过程。常规的正交切削实验一般在机床上进行,一般情况下线速度低于4m/s。本文搭建了一套最高速度40m/s的高速切削成像实验平台,应用数字图像相关技术计算金属切削在高速下的应变和应变率,通过成像方法直接观测探究在高速切削过程中的材料应变和应变率分布情况。本文主要分为以下几个部分:（1
【基金项目】
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国家优秀青年科学基金,数字化制造与数控加工技术,项目编号:51722505；
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许多研究者通过使用收集切屑并量化形貌特征的办法,或使用有限元方法进行仿真对高速切削进行研究,但不能很好地还原切削的实际过程。常规的正交切削实验一般在机床上进行,一般情况下线速度低于4m/s。本文搭建了一套最高速度40m/s的高速切削成像实验平台,应用数字图像相关技术计算金属切削在高速下的应变和应变率,通过成像方法直接观测探究在高速切削过程中的材料应变和应变率分布情况。本文主要分为以下几个部分:（1）搭建了一套最高达到40 m/s切削线速度的高速切削成像实验台。描述了整个实验平台的原理和实验过程,如双帧相机和双脉冲激光的配合使用工作原理,实验过程中各信号的同步关系。（2）对ABAQUS进行二次开发,展示了自定义前处理界面及各参数的意义,主程序的逻辑和建模步骤,实现了自定义前处理建模。通过有限元方法对材料Al7075-T651和AISI 1045在不同参数下的高速切削进行仿真。（3）通过对材料Al7075-T651和AISI 1045进行一系列不同参数高速切削实验,获得了可供计算的高速切削图像,得到了高速切削下的应变率场。对比分析了有限元仿真结果和高速切削实验图像计算结果。通过量化不连续切屑形态特征,探究切削参数对材料Al7075-T651高速切削下形成不连续切屑形态的影响。对比不同切削参数下材料Al7075-T651和AISI 1045剪切带上应变率,探究切削参数对最大应变率的影响。
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