高速切削鈦合金刀具擴(kuò)散磨損特性.pdf

1、鈦合金材料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、耐腐蝕性能好及耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天領(lǐng)域廣泛使用。同時(shí)，鈦合金 Ti6Al4V也具有導(dǎo)熱性低、化學(xué)活潑性高、加工回彈性大等缺點(diǎn)，在高速切削過程中的強(qiáng)熱力耦合場作用下的刀具，摩擦劇烈、刀具磨損嚴(yán)重，直接影響鈦合金構(gòu)件的加工質(zhì)量。本文通過研究不同類型的硬質(zhì)合金刀具高速切削鈦合金 Ti6Al4V過程中刀具擴(kuò)散磨損行為，分析不同合金成分及元素組成對刀具擴(kuò)散磨損的影響特性，表征高速切削鈦合金 Ti6Al4V時(shí)硬質(zhì)合

2、金刀具前刀面擴(kuò)散磨損的形成過程。論文主要完成如下方面內(nèi)容：
　　選用 YG6、YG8刀具進(jìn)行切削 Ti6Al4V試驗(yàn)，獲得切削過程中切削速度對切削力、切削溫度及刀具磨損的影響特性，為進(jìn)一步研究合金成分對刀具擴(kuò)散磨損的影響提供一定的理論和試驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　提出硬質(zhì)合金刀具磨損的宏-介觀跨尺度分析方法，建立硬質(zhì)合金刀具原子群構(gòu)型并進(jìn)行優(yōu)化，推導(dǎo)原子的擴(kuò)散速率計(jì)算公式以及分子動(dòng)力學(xué)與連續(xù)介質(zhì)區(qū)耦合運(yùn)動(dòng)方程，為刀具宏-介觀跨尺度分析提

3、供理論依據(jù)。
　　通過硬質(zhì)合金刀具切削鈦合金 Ti6Al4V仿真分析，獲得硬質(zhì)合金刀具主切削力、刀-屑接觸區(qū)溫度、前刀面溫度、前刀面磨損深度隨切削速度的變化規(guī)律。同時(shí)，對硬質(zhì)合金刀具切削鈦合金 Ti6Al4V進(jìn)行熱力耦合分析，獲得不同切削速度下的刀具應(yīng)變及刀具應(yīng)力分布情況。
　　對硬質(zhì)合金刀具切削鈦合金 Ti6Al4V介觀原子群亂序運(yùn)動(dòng)及擴(kuò)散特性進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)仿真，求解 YG8、YT15、YW2刀具前刀面原子群擴(kuò)散速率，分析