不同刃口形式下锯齿形切屑形成过程的仿真及实验研究

摘要：

利用通用型有限元软件ABAQUS,本研究对PCBN刀具正交切削淬硬钢GCr15时锯齿形切屑产生的过程进行了数值仿真.模型采用剪切失效和单元删除准则以及网格自适应技术,有效地解决了由于材料大变形导致严重的单元扭曲与交错、高应变集中区域的单元奇异问题.在刀具为锋利刃口、倒圆刃口以及倒棱刃口的情况下,预测并分析了刃口形式对切削过程中切削力、应力场、应变场及残余应力场的影响.有限元仿真结果显示:刃口形式对切削过程影响显著,在相同的切削条件下,锋利刀刃、倒圆刀刃和倒棱刀刃的切削力、切削温度以及切削残余应力依次增大,并且三者得到的已加工表面残余应力具有相同的变化规律.倒棱刃口温度分布较好,为硬态切削中最佳的刃口形式.经过实验验证,本研究所建立的模型具有较好的精度.

关键词：刃口形式、硬态切削、锯齿形切屑、有限元仿真

所属期刊栏目：30

分类号：TG506;TP391(金属切削加工及机床)

资助基金：国家863计划2009AA044302;博士点基金项目20060214003

在线出版日期：2016-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：673-678