高速切削过程绝热剪切局部化断裂判据

摘要：

随着切削速度进一步提高,带有绝热剪切带(Adiabatic shear band,ASB)的锯齿形切屑会不可避免地发生绝热剪切局部化断裂(Adiabatic shear localization fracture,ASLF),使锯齿彼此完全分离.以淬硬45钢(45 HRC)为例,采用前角-10°的PCBN刀具进行进给0.2～0.4 mm、切削速度高达1 400 m/min的高速正交车削试验,获得ASLF发生时的切屑形貌、切削条件以及剪切带内能量变化规律.结合梯度塑性理论,建立高速切削过程热塑性剪切波的传播模型,推导绝热剪切饱和极限(Adiabatic shear saturation limit,ASSL)及饱和度(Adiabatic shear saturation degree,ASSD)的表达式,提出ASLF判据,并与试验结果进行对比验证,分析讨论剪切带与材料属性、加载条件对ASSD的影响规律.由热塑性剪切波的传播理论推导的ASSL可有效描述剪切带中能量随切削条件的汇聚情况,为今后高速切削领域对锯齿形切屑发生ALSF的预报研究奠定了理论与试验基础.

关键词：高速切削、热塑性剪切波、绝热剪切局部化断裂、饱和极限、断裂判据

所属期刊栏目：49

分类号：O346;TG501(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51175063

在线出版日期：2013-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：156-163