【摘 要】
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利用通用型有限元软件ABAQUS,本研究对PCBN刀具正交切削淬硬钢GCr15时锯齿形切屑产生的过程进行了数值仿真。模型采用剪切失效和单元删除准则以及网格自适应技术,有效地解决
【基金项目】
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国家863计划(2009AA044302);博士点基金项目(20060214003)资助
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利用通用型有限元软件ABAQUS,本研究对PCBN刀具正交切削淬硬钢GCr15时锯齿形切屑产生的过程进行了数值仿真。模型采用剪切失效和单元删除准则以及网格自适应技术,有效地解决了由于材料大变形导致严重的单元扭曲与交错、高应变集中区域的单元奇异问题。在刀具为锋利刃口、倒圆刃口以及倒棱刃口的情况下,预测并分析了刃口形式对切削过程中切削力、应力场、应变场及残余应力场的影响。有限元仿真结果显示:刃口形式对切削过程影响显著,在相同的切削条件下,锋利刀刃、倒圆刀刃和倒棱刀刃的切削力、切削温度以及切削残余应力依次增大,并且三者得到的已加工表面残余应力具有相同的变化规律。倒棱刃口温度分布较好,为硬态切削中最佳的刃口形式。经过实验验证,本研究所建立的模型具有较好的精度。
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