基于正交切削理论的航空钛合金切削加工本构模型构建

为弥补现有航空钛合金切削加工本构模型研究的不足,提出基于正交切削理论的材料本构模型构建方法。根据正交切削理论建立剪切区内应力、应变、应变率、温度以及二维切削力的数学模型,开发以剪切区长度和厚度比值为迭代变量的建模技术,结合动态压缩力学性能实验(SHPB实验)和直角铣削实验,通过对各变形参数的数学求解,建立航空钛合金切削加工本构模型。在此基础上,进行材料本构模型的分析和实验验证。结果表明:航空钛合金材料在切削加工中具有明显的应变硬化特性、温度敏感特性和应变率敏感特性;钛合金随着应变率的增大,流动应力的增量逐渐减小,材料的应变率敏感性降低。