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涂层刀具的有限元分析
第 35 卷第 5 期 辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2016 年 5 月 Vol.35 No.5 Journal of Liaoning Technical University （Natural Science ） May 2016 张而耕, 张体波.涂层刀具的有限元分析[J].辽宁工程技术大学学报( 自然科学版),2016,35(5):513-517. doi:10.11956/j.issn. 1008-0562.2016.06.014 HANG Ergeng, ZHANG Tibo.Finite Element Analysis of coated Tool[J].Journal of Liaoning Technical University(Natural Science),2016,35(6):513-517. doi:10.11956/j.issn.1008-0562.2016.06.014 涂层刀具的有限元分析 张而耕，张体波 （上海应用技术学院机械工程学院，上海 201418 ） 摘 要：为研究 TiAlN/TiN 涂层厚度、层数与涂层结构对刀具的磨损、使用寿命的影响，在相同切削条件下，采 用有限元软件 DEFORM 模拟了未涂层刀具、TiN 涂层刀具、TiAlN 复合多层涂层刀具切削 45 钢的切削过程，分 析了不同涂层刀具的温度场、应力场、主切削力与磨损情况分布变化规律，仿真结果表明，相对于未涂层处理刀 具和 TiN 涂层刀具，TiAlN 复合多层涂层能够明显降低刀具切削力、切削热，减小磨损，保护切削刃，提高刀具 的使用寿命，对于复合多层涂层刀具的设计与加工工艺都具有非常重要的参考意义. 关键词：刀具；涂层多层膜；TiAlN/TiN ；有限元；Deform 中图分类号：TP 391 文献标志码：A 文章编号：1008-0562(2016)05-0513-05 Finite element analysis of coated tool ZHANG Ergeng, ZHANG Tibo (School of Mechanical Engineering, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China) Abstract: In order to study the influence of thickness, layer number and the structure of TiAlN/TiN multilayer coating on tool wearing and service life on cutting process, this paper simulated the processing of cutting 45 steel cutting tool with no coating, TiN coating and TiAlN multi-coating and multilayer using software DEFORM, and analyzed the distribution pattern of cutting temperature, cutting stress, cutting force and tool wearing. The results show that compared with uncoated cutting tool and TiN coated cutting tool, TiAlN/TiN coating effectively reduces the cutting temperature, cutting force, reduces tool wearing, protects the cutti
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