负前角刀具正交切削的滞留特性及力学性能有限元仿真分析

在负前角刀具正交切削加工过程中,为了得到更好的表面质量和力学性能,对加工负前角为-80°~0°的正交切削过程进行有限元仿真分析,研究了负前角刀具加工中材料的力学性能变化和滞留现象。仿真结果表明:随着加工负前角绝对值的增大,剪切角迅速减小,剪切应变逐渐增大,刀—屑的接触长度增长,主剪切区域水平分布拉长,导致产生的切屑和滞流区趋于扁平化;随着加工负前角绝对值的增大,前刀面上的平均摩擦系数呈现先减小后反向增大的特点,刀尖点处的最大正压力迅速增大,垂直方向切削力分量迅速增大,切削作用逐渐遭到削弱,刀尖点处的犁、压作用逐渐占据主导地位。