硬质合金刀具前刀面粘结破损形貌的自由能分析
2021-04-02郑敏利陈保良陈金国
机械设计与制造 2021年3期
关键词:模型
郑敏利 ,陈保良 ,陈金国 ,2,张 为
(1“.哈尔滨理工大学高效切削及刀具”国家地方联合工程重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080;2.莆田学院机电工程学院,福建 莆田 351100)
1 引言
2.25CrlMo0.25V 钢是常见的难加工材料,由于其具有高硬度、加工硬化严重、热导率低、材料亲和性大、含有硬质点等特点,切削时刀具粘结破损严重。国内外很多学者对刀具粘结破损进行了研究。文献[1]在仿真分析与试验分析的基础上对极端重载切削条件下刀-屑粘结失效进行分析,发现切削区域的波动热-机械耦合是引起刀-屑粘结失效的主要因素。同时从原子间的扩散和再结晶的角度研究切削2.25CrlMo0.25V 钢时刀-屑间的粘焊破损机理,并指出选用超细晶粒硬质合金刀具是解决粘刀问题的途径之一。以研究刀-屑粘结形成实质为目的,在元素扩散试验的基础上对硬质合金刀具粘结破损机理进行研究与分析。在粘结破损试验的基础上,建立了温度与粘结破损深度之间的数学理论模型,分析温度与粘结破损之间的关系。从温度的角度对铣刀片温度场进行有限元分析,通过对温度场的模糊综合评判,预测了波形刃铣刀片抗粘结破损的优越性能[1-5]。文献[6]应用有限元分析法分析了粘结破损时热—力耦合后的等效合成应力,并指出改变槽型是提高抗粘结破损的有效方法。同时分析了不同条件下粘结破损的发生情况,揭示了铣刀片发生粘结破损的主要原因[6-7]。Slter 和Gulpak 建立了热通量分布回归模型,通过正交实验发现刀具的粘结破损绝大多数发生在高温高压的环境下,并且热通量不仅取决于热量值,也取决于切削过程中的切削速度和切削深度[8]。……
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