細(xì)觀尺度下切削鈦合金刀具接觸過程的研究.pdf

1、硬質(zhì)合金刀具在材料的切削加工過程中，由于刀具和工件材料本身的特性以及加工參數(shù)和外界因素的影響導(dǎo)致刀具的摩擦磨損現(xiàn)象。從細(xì)觀尺度分析，摩擦磨損其實是分布在兩接觸表面的眾多微凸體的相互滑動擠壓作用過程。本文即是從細(xì)觀尺度出發(fā)，以彈性和彈塑性球面接觸理論為基礎(chǔ)，研究刀具在切削加工工件過程中兩接觸表面之間一對微凸體的滑動擠壓變形過程，以及加工過程中一些硬質(zhì)點的存在對刀具后刀面產(chǎn)生的磨損現(xiàn)象。通過有限元仿真軟件建立細(xì)觀尺度接觸模型，研究不同分析參

2、數(shù)條件下硬質(zhì)合金微凸體接觸表面所受應(yīng)力應(yīng)變的變化規(guī)律。本文從以下幾個方面進行課題研究：
　　首先，利用TR200表面粗糙度測量儀對硬質(zhì)合金刀具后刀面表面形貌進行測量同時采集能表征表面粗糙度的數(shù)據(jù)參數(shù)。通過實驗驗證得到表面形貌的微觀不平性，并通過表面粗糙度參數(shù)關(guān)系式得到表面微凸體半徑大小范圍，為有限元仿真建模提供數(shù)據(jù)參考。
　　其次，通過用全面試驗設(shè)計法安排仿真實驗，運用有限元仿真軟件ABAQUS構(gòu)建微凸體接觸模型，分別研究水

3、平滑動接觸和靜態(tài)擠壓接觸過程中垂直干涉量的無量綱值、滑動速度、微凸體半徑以及擠壓深度的變化對硬質(zhì)合金微凸體表面應(yīng)力分布范圍以及應(yīng)力值大小變化規(guī)律的影響，運用數(shù)學(xué)處理軟件對有限元仿真得到的數(shù)據(jù)進行回歸分析，建立硬質(zhì)合金接觸表面最大應(yīng)力值與滑動速度、微凸體半徑值以及擠壓深度等因素間的關(guān)系預(yù)測模型。
　　最后，研究在滑動接觸表面間存在的硬質(zhì)點對硬質(zhì)合金表面的擠壓磨損情況。把硬質(zhì)點看成剛體，研究不同半徑和擠壓深度條件下，硬質(zhì)合金表面所受到