不銹鋼材料切削特性及其涂層刀具的應(yīng)用研究.pdf

1、不銹鋼材料在現(xiàn)代裝備制造業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，然而不銹鋼屬于典型的難加工材料，在加工過(guò)程中切削效率和加工質(zhì)量比較低，刀具的磨損情況也較嚴(yán)重。因此開(kāi)展不銹鋼材料切削特性和涂層刀具應(yīng)用的研究，對(duì)提高不銹鋼產(chǎn)品的加工效率、質(zhì)量和成本具有重要的指導(dǎo)意義和應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)也為其它難加工材料的加工提供參考。本研究的主要內(nèi)容及成果如下:
　　 (1)介紹了切削加工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)切削刀具的材料進(jìn)行了闡述，特別是對(duì)刀具涂層的種類(lèi)以及涂層的制備工藝

2、進(jìn)行了全面的對(duì)比分析，對(duì)國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者在金屬切削有限元模擬技術(shù)上的應(yīng)用及最新成果進(jìn)行了歸納總結(jié)。
　　 (2)針對(duì)不銹鋼的加工特點(diǎn)，利用有限元軟件ABAQUS，采用了Johnson-Cook材料模型建立了二維正交切削模型，研究了摩擦模型、切屑分離準(zhǔn)則及熱傳遞等金屬切削模擬中的關(guān)鍵問(wèn)題。針對(duì)不銹鋼的材料特性合理的選擇了模型參數(shù)，開(kāi)展了不銹鋼切削過(guò)程仿真研究，仿真結(jié)果與相同條件下的切削試驗(yàn)結(jié)果相吻合，進(jìn)而驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。

3、　　 (3)使用TiN、TiAlN、A1CrN三種不同的涂層刀具對(duì)不銹鋼進(jìn)行切削仿真，對(duì)比分析了刀具的切削力和切削溫度，得到了適合不銹鋼加工的涂層刀具。在以上基礎(chǔ)上，仿真分析了不同切削速度、切削深度、刀具前角對(duì)切削過(guò)程中切削力及切削溫度的影響，優(yōu)化了切削加工參數(shù)及刀具參數(shù)。
　　 (4)針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)條件，研究了刀具的壽命、使用成本與生產(chǎn)整體效益的關(guān)系，提出了刀具選用策略，并將研究結(jié)果應(yīng)用于企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中，取得了滿意的結(jié)果。<