首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
高速切削过程绝热剪切局部化断裂预测   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于高速切削过程绝热剪切饱和极限理论,结合锯齿形切屑绝热剪切带的变形和受力条件,以及材料的动态塑性本构关系,建立以切削速度、切削厚度和刀具前角为预测变量的高速切削过程绝热剪切局部化断裂的预测模型,并以淬硬45钢和FV520(B)不锈钢为例,预测其发生绝热剪切局部化断裂的临界切削条件。通过高速切削试验和金相试验,讨论了切削条件对绝热剪切局部化断裂过程的影响规律和敏感程度,验证了绝热剪切局部化断裂的预测结果。结果表明:较大切削厚度和较小刀具前角会降低绝热剪切局部化断裂的临界切削速度,建立的绝热剪切局部化断裂预测模型能有效预测切屑发生绝热剪切局部化断裂的临界切削条件。  相似文献   

2.
高速切削30CrNi3MoV淬硬钢切屑形成机理的试验研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
通过30CrNi3MoV淬硬钢的高速切削试验,观察和测量不同切削条件下切屑形态的演变过程、锯齿状切屑形成的临界切削条件、切削力.结果表明,切削速度和刀具前角是影响切屑形态和切削力的主要因素,随着切削速度的提高,在某一临界切削速度下,切屑形态由带状屑转变为锯齿状切屑,随着刀具前角由正前角逐渐变为负前角,临界切削速度明显减小,当锯齿状切屑形成时,切削力大幅度降低.使用金属切削过程中绝热剪切临界切削条件判据对锯齿状切屑形成临界切削速度预测的结果表明,锯齿状切屑形成的根本原因是主剪切区内发生周期性的绝热剪切断裂.  相似文献   

3.
高速切削过程中绝热剪切临界条件的研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
刘超  艾兴  刘战强  万熠 《工具技术》2009,43(11):8-10
对高速切削过程中绝热剪切带的特征进行了分析,获得了绝热剪切临界切削条件:绝热剪切发生的临界条件由剪应变、剪应变率和变形温度三者组成。在临界状态下,当变形温度一定时,临界剪应变与临界剪应变率成反比。变形温度越高,绝热剪切所需临界剪应变或临界剪应变率越大。当切削速度提高到一定程度时,锯齿形基体屑片间连续面积随着剪切带开裂而减小,直至完全分裂分离。  相似文献   

4.
30CrNi3MoV钢高速切削绝热剪切临界条件的预测   总被引:2,自引:0,他引:2  
基于热塑剪切失稳理论,建立考虑材料特性和切削参数的绝热剪切临界条件方程,进行30CrNi3MoV钢高速切削过程中绝热剪切临界条件的预测。通过与试验结果的比较,证明了该方法的有效性。给出高速切削30CrNi3MoV钢绝热临界切削条件之间的定量关系,对实际加工过程中切削参数的选择具有一定的指导意义。  相似文献   

5.
以高速切削典型变形特征为研究对象,建立了锯齿状切屑的几何模型。根据高速切削绝热剪切理论,通过对剪切面相对滑移失稳瞬间的切屑块受力平衡分析建立力学模型和运动学模型,获得切屑摩擦力和剪切力及剪切速度和切屑流动速度,并确定了切削能量方程。在考虑应变、应变率、切削温度和变形硬化因素条件下按最小能量原理求变形方程,结合变形曲线的分析和切削理论确定了高速切削变形方程及影响变形的因素。分析结果表明,切屑锯齿化是塑性变形超过临界失稳条件的结果。  相似文献   

6.
绝热剪切是切削加工过程中的一个重要现象,绝热剪切的研究对于难加工材料的加工和高速切削的发展都具有重要的意义。这里介绍了切削过程计算机模拟的国内外发展现状,分析了高速切削过程中绝热剪切的计算机模拟研究的各项关键技术。最后,指出了其目前存在的问题和发展方向。  相似文献   

7.
塑性金属材料高速切削过程中存在绝热剪切行为,绝热剪切带内的应变、应变率分布规律是研究高速切削绝热剪切带特性的基础。首先,应用有限元软件ABAQUS/Explicit建立Ti-6Al-4V热-位移耦合平面应变二维切削模型,工件材料采用Johnson-Cook(J-C)本构模型,基于J-C失效判据设置切屑和工件分离准则,实现对Ti-6Al-4V的切削过程仿真。其次,对比分析有限元仿真与切削实验获取的切屑形貌,验证有限元模型的准确性。最后,分析Ti-6Al-4V高速切削绝热剪切带处应变、应变率变化规律。结果表明:切削速度在180~3 000m/min范围内,随切削速度提高,切屑绝热剪切带内的应变、应变率先增大后趋于稳定,绝热剪切带变形程度增加直至韧性断裂。研究结果有助于准确预测绝热剪切带的断裂并揭示其演化机制,通过利用材料的绝热剪切行为,可控制高速切削过程中的切屑形态,改善Ti-6Al-4V的切削加工性。  相似文献   

8.
高速切削过程绝热剪切局部化断裂的特性试验   总被引:1,自引:0,他引:1  
高速切削过程中绝热剪切局部化断裂的发生是第一变形区绝热剪切演化的结果。研制了高速车削刀-屑快速分离装置,对切屑根部试样进行金相显微观察,探讨绝热剪切局部化断裂的速率相关特性,建立绝热剪切局部化断裂过程的物理模型。结果表明,高速切削过程的绝热剪切演化随切削速度的提高主要经历了绝热剪切的发生、形变带、转变带和绝热剪切局部化断裂。绝热剪切局部化断裂是第一变形区能量聚集和释放的周期性循环过程,随着剪切带能量的不断聚集,当剪切带所能承受的能量达到饱和极限时,剪切带就会以断裂的形式释放能量,结果导致锯齿形切屑沿剪切带完全分离。  相似文献   

9.
高速铣削钛合金Ti-6Al-4V切屑形态试验研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
对高速铣削的切屑进行了微观组织研究,建立了切削要素、切屑形态、切削力、表面粗糙度等因素之间的关系。研究发现,切削速度越高,热量向外扩散的时间越少,聚集在剪切带内的热量越多,剪切带内发生动态再结晶的可能性也就越高,大量的热量促进了剪切带内的热塑性失稳,进而使绝热剪切带产生的频率大幅度提高,切屑的锯齿化程度也就随之加大;计算了不同切削条件下绝热剪切带中心的温度、热量扩散速度等,发现热量扩散速度远低于其变形速度,进而证明了高速切削钛合金Ti-6Al-4V时,绝热剪切带内发生了动态再结晶现象。考虑到再结晶软化效应对材料本构的影响情况,建立了改进J-C本构模型,该模型用两个表达式表述不同临界应变值区间范围的材料本构特征,理论计算证明了改进J-C本构比J-C本构更准确。  相似文献   

10.
高速切削过程绝热剪切局部化断裂判据   总被引:1,自引:0,他引:1  
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(Adiabaticshear 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。  相似文献   

11.
正交切削切屑形成中绝热剪切行为的实验研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
通过正交切削实验.使用显微硬度计、金相显微镜及扫描电子显微镜(SEM),对两种回火硬度的结构钢30CrNi3MoV在不同切削条件下的切屑形态和绝热剪切带内材料组织特征进行了观察和分析。研究结果表明。切削过程中形成了两种类型的绝热剪切带即形变带和转变带,随着绝热剪切带的形成和发展切屑形态发生改变。随着切削速度的增大形变带的硬度相应增加,而转变带内的硬度变化不大。  相似文献   

12.
30CrNi3MoV钢锯齿形切屑中绝热剪切带的微结构特征   总被引:1,自引:0,他引:1  
测量了30CrNi3MoV低合金高强度钢在不同切削速度下形成的锯齿形切屑中绝热剪切带(ASB)的硬度,使用光学显微镜、SEM、TEM观察了ASB微观组织形貌。结果表明:在剪切变形局部化发生以后,会形成两种形式的ASB,即在低速下形成的以大塑性变形为特征的形变带和高速下形成的以组织细化为特征的转变带。切削速度的增加会影响形变带的硬度,而对转变带硬度影响不大。形变带的硬度是加工硬化的结果,而转变带的硬度来源于相变硬化。  相似文献   

13.
The most important consequence of adiabatic shear phenomenon is formation of sawtooth chip. Lots of scholars focused on the formation mechanism of sawtooth, and the research often depended on experimen...  相似文献   

14.
高速切削4Cr5MoSiV1钢形成的绝热剪切带   总被引:1,自引:0,他引:1  
对4Cr5MoSiV1钢进行了高速切削试验,利用光学显微镜和扫描电镜等观察了高速正交切削试验中切削速度变化对切屑形态和绝热剪切带(ASB)的微观结构特征的影响,对ASB形成和发展的影响因素进行了分析,并对ASB的尺寸与分布做了分析.结果表明:切削速度是ASB形成和发展的主要影响因素,随着切削速度的增加,ASB的长度和宽度逐渐减小,间距逐渐增大;刀具前角是影响ASB形成和发展的次要因素.  相似文献   

15.
高速切削锯齿形切屑形成机理的研究现状与发展   总被引:2,自引:2,他引:0  
概述高速切削锯齿形切屑的形成机理,总结高速切削切屑形态的分类,分析锯齿形切屑形成的两大理论:绝热剪切理论和周期性断裂理论,并对两种理论进行比较,认为绝热剪切理论适用于塑性材料或者是在切削过程中由于力热化学耦合作用而转化为塑性材料的脆性材料,周期性断裂理论适用于脆性材料,两种理论的主要区别在于在材料自由表面产生破坏之前剪...  相似文献   

16.
Adiabatic shear in chip formation with negative rake angle   总被引:2,自引:0,他引:2  
The mechanics of chip formation in grinding is investigated based on thermo-elastic-plastic finite element simulations of orthogonal cutting with a large negative rake abrasive-grits. The modeling is coupled with temperature and strain-rate-dependent flow stress characteristics of a work material SK-5 (0.93%C carbon steel). The shape of chip calculated is affected by the cutting speed and the undeformed chip thickness. In high-speed cutting, serrated chip formation caused by adiabatic shear, which is usually observed experimentally under the cutting conditions of grinding region, is obtained analytically without any consideration of crack propagation. Temperature and flow stress calculated in the primary shear zone vary periodically according to the segmentation of serrated chip. Then changes in temperature, flow stress, strain rate and strain at a material point fixed to and moving with chip is monitored in order to investigate the chip formation process. This clarifies the cutting mechanisms of different types of chip formation with negative rake.  相似文献   

17.
使用Ti Al N涂层整体圆柱立铣刀,以(151~942)m/min的铣削速度,对淬硬的45钢和3Cr2Mo钢进行了高速铣削试验,研究了各种切削速度下的宏观及微观切屑形态。发现在高的铣削速度下形成了带有绝热剪切带的锯齿形切屑,并分析了切屑形态的演化过程。工件材料的硬度、强度、导热性能及切削速度对切屑形态和绝热剪切带的形成有着重要的影响。工件材料越硬、强度越高、导热系数越低,切削速度越大,越容易形成带有绝热剪切带的锯齿形切屑,而且,随着切削速度的增加,切屑的形态由卷曲向平坦发展。  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号