考虑材料损伤影响的切削力模型研究.pdf

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1、犬－＇ｉｌ裡大爱ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｆｉＳＳ士享位丨它文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ—參＿＿＿＿＾＾！考虑材料损伤影响的切削力模型研究＂■？．．１机械葡、ｌｉｔ及其自动化、，；＾糾去丨１１作者姓名：］指异教师王敏杰教授魏兆成副教授（７２０１５料月答辩日期硕士学位论文考虑材料损伤影响的切削力模型研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＦｏｒｃｅＭｏｄｅｌｃｏｖｅｒｅｄｗｉｔｈＭａｔｅｒｉａｌＤａｍａｅｇ作

2、者姓名：刘文静学科、专业：机械制造及其自动化学号：２１２０４０５３指导教师：王敏杰孝夕技魏兆成副教授完成日期：２０１５年５月理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均

3、已在论文中做了明病的说明并表示了谢意。若有不实之处本人愿意承担相关法律责任。，学位论文题目：务Ｉ，材料策妨影姻靖Ｈ補ＩＺ作者签名：日期：胁年／月日辦７大连理工大学硕士学位论文摘要一切削力是金属切削加工过程中的重要物理量之，直接影响工件加工表面质量、刀具磨损以及机床功率消耗，是选择机床、刀具、夹具及切削加工工艺参数的重要依据。、高速切削加工过程中的大应变高应变率及高温环境有利于形成据齿形切屑，材料发生绝热剪切失稳。而已有的切削力模型，对绝热剪切造成的材料损伤考虑不足，导致切削力模型与高速切削实际加工情

4、况有较大偏差。本文在切削力建模研究中考虑了金属材料的绝热剪切损伤机理。，使切削力预测中能充分考虑材料性能参数变化对切削力的影响主要研究内容如下：－首先通过对ＡＩＳＩ１０４５钢进行髙速正交切削实验，得到切削力、切屑形态及切屑损伤之间的对应关系。实验结果表明，切削力随切屑形态的变化而变化，切屑形态的改变与绝热剪切现象有关，由高温引起的材料热软化率增强和由材料韧性断裂造成的损伤对切削力有较大影响。对己有的Ｊｏｈｎｓｏｎ－Ｃｏｏｋ本构模型进行改进，使模型中考虑高速切削绝热剪切损伤，得到含损伤变量的材料本构模型。将新的材料本构

5、模型应用于现有切削力预测中，建立新的切削力解析模型。新模型中不仅考虑了材料应变率效应、热软化效应，也考虑了绝热剪切损伤对切削力的影响。－最后以ＡＩＳＩ１０４５钢为例，利用ＭＡＴＬＡＢ软件对切削力计算过程进行编程，计算得出不同参数下切削力的值，并与同参数下的实验结果及未考虑绝热剪切损伤时切削力的预测值进行比较。结果表明，在考虑损伤后切削力的预测值误差变小，更适合应用于高速切削加工。本文利用含损伤的本构关系模型对己有的切削力模型进行改进，使得新模型更加符合高速切削实际情况，拓展了切削力模型在高速切削加工中的应用Ｐ研究结果

6、有利于深入揭示高速切削加工机理，有利于促进高速切削加工技术的深入应用。：型关键词切削力切削加工；绝热剪切损伤切削力模型；高速；材料本构模；Ｉ考虑材料损伤影响的切削力模型研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＦｏｒｃｅＭｏｄｅ】ｃｏｖｅｒｅｄｗｉｔｈＭａｔｅｒｉａｌＤａｍａｅｇＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｎｍｅｔａｌｃｕｔｔｉｎｇ，ｄｉｒｅｃｔｌｙｉｌ－ｕａｌ．Ｔｈｎｆｕｅｎｃｅｓｔｈｅｉｔｏｆ

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8、ｓｈｅａｒｉｎｓｔａｂｉｌｉｔ．ＨｏｗｅｖｅｒＴｈｅｃｕｒｒｅｎｔｃｕｔｔｉｎｆｏｒｃｅｍｏｄｅｌｄｉｄｎｏｔ