基于ABAQUS的倒棱参数与切削力关系的研究*

2018-08-29刘爱军潘克强

组合机床与自动化加工技术 2018年8期

陶亮，刘爱军，陈超，纪斌，潘克强

(1.贵州理工学院机械工程学院，贵阳 550003；2.襄阳汽车轴承股份有限公司工具分厂，湖北襄阳 441022)

0 引言

PCBN材料因具有高硬度、良好的耐磨性和热稳定性而广泛应用于硬态切削[1]。但PCBN材料脆性较大，在实际加工中常采用刀具刃口倒棱方式以提升切削刃强度。但该方式会对切削力造成较大影响，从而产生加工精度降低、刀具磨损加剧等不利现象，因此研究倒棱参数对切削力的影响规律应该引起足够的重视。

目前，PCBN刀具倒棱参数对切削力影响的研究较少，国内外研究主要集中在切削用量、切削方式以及材料硬度等对切削力的影响方面。Kurt A等通过球墨铸铁干切削试验研究了切削用量对切削力、刀具磨损等的影响[2]。Ng E G等利用FORGE 2软件模拟了AISI H13钢的正交切削过程，研究了切削速度对切削力、切削温度等的影响，并通过试验验证[3]。焦锋等完成了45淬火钢的普通硬车削与超声振动硬车削对比试验，研究了两种切削方式下切削用量对切削力和切削温度的影响规律[4]。许吉荣等进行了干式车削不同硬度Cr12MoV钢的试验，分析了工件材料淬硬状态对切削力的影响[5]。

本文以PCBN刀具硬态干式切削40CrNiMo钢为研究对象，采用Johnson-Cook材料本构模型，运用有限元软件ABAQUS进行了不同倒棱参数条件下的热力耦合切削仿真，研究了倒棱参数对切削力的影响规律。研究结果可为倒棱参数选择和实际切削加工提供理论指导。