由于硬質(zhì)合金刀具切削加工筒節(jié)材料時(shí),在高溫高壓以及大切削參數(shù)的加工環(huán)境下,容易出現(xiàn)粘結(jié)破損問(wèn)題。本文基于國(guó)家自然基金項(xiàng)目“重型切削中硬質(zhì)合金刀具前刀面粘焊變質(zhì)層損傷機(jī)理研究”（51575146）。針對(duì)硬質(zhì)合金刀具前刀面破損問(wèn)題,深入研究了粘結(jié)破損后刀具前刀面的力熱特性與表面形貌,并且針對(duì)刀具前刀面的粘結(jié)破損問(wèn)題深入研究了其裂紋的擴(kuò)展行為。首先,根據(jù)刀具前刀面上存在的破損形式為裂紋,并且確定裂紋的類型;從力學(xué)角度分析了三種類型裂紋擴(kuò)展時(shí)尖端的應(yīng)力場(chǎng)與位移場(chǎng);引出了裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子,確定了硬質(zhì)合金刀具前刀面斷裂的最大主應(yīng)力準(zhǔn)則;結(jié)合硬質(zhì)合金刀具切削筒節(jié)材料的應(yīng)力與結(jié)合力分析了裂紋是導(dǎo)致粘結(jié)破損發(fā)生的前提。其次,從切削筒節(jié)材料2.25Cr-1Mo-0.25V的試驗(yàn)中獲得粘結(jié)破損發(fā)生時(shí)的切削力與切削溫度,通過(guò)高速攝影技術(shù)獲得的切削加工時(shí)的實(shí)際刀-屑粘結(jié)情況,針對(duì)發(fā)生粘結(jié)的刀具設(shè)計(jì)一系列觀測(cè)試驗(yàn),觀測(cè)分析粘結(jié)破損發(fā)生時(shí)刀具前刀面出現(xiàn)的表面缺陷。之后,利用仿真軟件模擬粘結(jié)發(fā)生時(shí)的切削加工過(guò)程,獲得刀具粘結(jié)破損發(fā)生時(shí)的力熱特性、切屑狀態(tài)以及前刀面主要磨損量變化;通過(guò)切削仿真模擬得到的數(shù)據(jù)與試驗(yàn)中獲得... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

加工現(xiàn)場(chǎng)硬質(zhì)合金刀具粘結(jié)破損圖

b) 張開(kāi)型（Ι 型） b) 滑開(kāi)型（ΙΙ 型） c) 撕開(kāi)型（ΙΙΙ 型）圖 2-1 裂紋類型Fig.2-1 Crack type根據(jù)切削筒節(jié)材料 2.25Cr-1Mo-0.25V 時(shí)實(shí)際的加工狀態(tài)以及發(fā)生粘結(jié)時(shí)表面破損形式——裂紋受力的分析，刀具前刀面不僅僅受到垂直于表面的作用，而且還存在剪切力以及摩擦力的共同作用，所以在粘結(jié)物從刀具面撕裂的過(guò)程不能簡(jiǎn)單描述為一種裂紋形式的存在，常常以一種復(fù)合形式紋存在。由分析可得，我們確定硬質(zhì)合金刀具前刀面裂紋的形式為 Ι、ΙΙ、合型裂紋。.2 刀具材料斷裂判據(jù).2.1 應(yīng)力強(qiáng)度因子本文主要研究硬質(zhì)合金刀具前刀面的缺陷形式主要是裂紋的擴(kuò)展情況，研究與裂紋擴(kuò)展息息相關(guān)的應(yīng)力強(qiáng)度因子的變化規(guī)律。對(duì)裂紋擴(kuò)展進(jìn)行有仿真時(shí)裂紋尖端的應(yīng)力是無(wú)窮大的（即應(yīng)力奇異性）一直是一難題，之前

圖 2-2 裂紋尖端坐標(biāo)系與應(yīng)力分布 2-2 Crack tip coordinate system and stress distrib，表示了沿 X 軸方向裂紋尖端的應(yīng)力分量展時(shí)裂紋的尖端的應(yīng)力具有的 r-1/2奇異性的應(yīng)力問(wèn)題無(wú)法表示更無(wú)法解決，而應(yīng)力第一次制定了應(yīng)力強(qiáng)度因子的準(zhǔn)則，從此來(lái)，作為裂紋擴(kuò)展不可缺少的物理量，如K = σπa的應(yīng)力，可理解為：裂紋尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于被認(rèn)為是外界施加的應(yīng)力；a為裂紋長(zhǎng)度

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3067604