陶瓷刀具断续车削淬硬钢切削力和切削温度的有限元分析.pdfVIP

· 设计与研究 · 组合机床与自动化加工技术 文章编号 ：1001—2265(2O10)12—0018—03 陶瓷刀具断续车削淬硬钢切削力和 切削温度的有限元分析 崔晓斌 ，赵军 ，郑光 明 ，郭胜光 (1．山东大学 机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验 室，济南 250061；2．济钢集 团重工 机械有限公司，济南 250101) 摘要 ：为揭示AIO ／(W，Ti)C陶瓷刀具断续车削淬硬钢时的切 削力、刀具温度 以及刀具应力的变化 规律及相互关系，采用有限元方法进行金属切 削仿真。仿真结果表 明，断续车削过程 中，刀具承受十 分明显的周期性机械载荷冲击与热载荷冲击；单个切削周期 内机械载荷与热载荷的变化规律体现 了 两者的密切相关性 以及时间上的不一致性 ；由于剪切角偏转 的影响，刀具最大主应力显著增大，所 以 切 出过程对刀具破坏的作用尤为严重。 关键词 ：陶瓷刀具；断续车削；切削力；刀具温度 ；剪切角偏转 中图分类号：TG65 文献标识码 ：A NumericalSimulation ofCuttingForceand CuttingTemperaturein Interm ittentTurning ofHardened CarbonSteelwith Ceram icInserts CUIXiao-bin ，ZHAO Jun ‘，ZHENG Guang—ming ，GUO Sheng—guang。 (1．KeyLaboratoryofHighEfficiencyandCleanMechanicalManufactureofMOE，SchoolofMechanical Engineering，ShandongUniversity，Jinan250061，China；2．JigangGroupHeavyMachineryCo．，Ltd，Ji。 nan250101，China) Abstract：Thefiniteelementmethodwasappliedtorevealthevariationofcuttingforce tooltemperature ， andtoolstressandtherelationship amongthem in interrnittentturn ingofhardenedcarbon steelusingan A12O3／(w ，Ti)Cceramictoo1．Resultsshow thatthecuttingtoolbearstheimpactofcyclicalmechanical andthermalloadduringtheintermittentcuttingprocess．Thelaw ofvariationofmechanicalloadandther- malload inonecuttingcycleshowsthecloseconnectionandtheinconsistencebetweenthem．Asaresult ofthe influence ofthedeflection ofshearangle，themaximum principalstress nicreases significantly． Therefore，themomentwhenthetoolcutouthasimpactathigherlevelonthefailureofthecuttingtoo1． Keywords：ceramictool；intermittentcutting；cuttingforce；tooltemperature；thedeflectionofshearangle 0 引言 续切削模拟 ，结果表明，刀具切出破损更为严重 ，并