針對高強度合金鋼難加工的特點,選用不同涂層刀具進行了有限元分析,研究了刀具與工件的熱—力性能匹配,并分析了切削參數(shù)對刀具應(yīng)力和切削溫度的影響。研究結(jié)果表明:在相同切削的條件下,應(yīng)力最小的是Ti C涂層刀具,其次是Ti CN,Al2O3最大;切削溫度最高的是Al2O3涂層刀具,Ti CN次之,Ti C最低。在刀具應(yīng)力和切削溫度的作用下,Ti C涂層刀具后刀面易受到破壞,Al2O3涂層刀具刀尖易受到破壞,Ti CN其前刀面易受到破壞,Ti C涂層能夠有效的降低刀具和加工表面溫度,有利于提高刀具的耐用度。在不同的切削條件下,切削用量對Ti CN和Ti C涂層刀具的影響基本相同,Al2O3受影響較大。

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

圖1刀具和工件的有限元模型

取經(jīng)驗值(45°、2°、－15°)。工件材料為高強度合金鋼，為了減少計算量，工件選取其外表面靠近刀具的一小部分作為研究對象。刀具和工件模型如圖1所示。將工件定義為變形工件，在運動分析中使刀具同時作旋轉(zhuǎn)和進給運動，而工件的內(nèi)表面施加全約束，這樣就完全模擬了車削的運動過程［10］。圖....

圖2涂層刀具切削高強度鋼時的刀具應(yīng)力

a)nC9507250．3750．015mE(GPa)PoissonHardnessHＲC0．6252050．3521．3仿真參數(shù)設(shè)置仿真初始切削參數(shù)設(shè)定為(v=200m/min，ap=0.5mm，f=0.3mm/r)，摩擦因數(shù)設(shè)為0．6，散熱系數(shù)為0.02N/(s·mm·℃)，....

圖3涂層刀具切削高強度鋼時的工件應(yīng)力

0．10．30．50．72模擬結(jié)果及分析2．1刀具———工件切削應(yīng)力的研究從圖2中可看出，Al2O3涂層刀具刃前區(qū)所受的應(yīng)力最大，其次為TiCN涂層刀具，應(yīng)力沿著刀尖向外逐漸遞減;由于沖擊變形作用使涂層內(nèi)部壓應(yīng)力急劇增大，隨著刀具繼續(xù)切入工件，刀具應(yīng)力逐漸穩(wěn)定在某一范圍。TiCN....

圖4涂層刀具切削高強度鋼時的刀具溫度

〉氖茿l2O3，其次是TiCN，TiC。壓應(yīng)力最大的是TiC，其次是TiCN，Al2O3。如果拉應(yīng)力超過材料的強度極限，就會在應(yīng)力區(qū)域內(nèi)材料最弱的地方首先發(fā)生裂紋或者立即破損，工件所受應(yīng)力反作用于涂層刀具上，由此可推測:TiC涂層刀具后刀面易受到破壞，Al2O3涂層刀具刀尖易受到....

本文編號：4029488