硬质合金刃口钝化刀具的切削性能分析【毕业设计】

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1、本科毕业论文（20届）硬质合金刃口钝化刀具的切削性能分析23摘　要摘要：随着科学技术的发展，有限元分析方法在金属切削加工模拟中的应用越来越广泛，在研究切削工艺参数及切屑成形机理方面的作用日益凸显，已成为金属切削过程仿真的有效工具。硬态切削和精密加工技术的发展使人们开始逐渐关注切削刃几何形状和刃口强化对切削过程和刀具性能的研究。本文应用有限元分析了刀具的直角切削过程，表明切削刃的几何形状直接影响切削变形、刀具表面应力和温度分布，从而影响刀具寿命。本文利用商业软件DEFORM2D建立起了二维弹塑性金属切削有限元模型，分析不同的刀具圆角半径在切削过程对切削力及切削

2、温度的影响，得出刀具切削过程中在不同的刀具圆角半径时，主切削力、刀具与工件的温度分布情况，研究结果有助于深入了解加工过程，对合理选择刀具几何形状和加工工艺参数有一定的指导意义。关键词：钝化；圆角半径；有限元；切削力；切削温度。23Abstract：Withthedevelopmentofscienceandtechnology，finiteelementanalysisinmetalcuttingsimulationiswidelyappliedinthestudyofcuttingprocessparametersandthemechanismofchip

3、formation.FEMhasbecomeaneffectivemetalcuttingsimulationtool．Withthedevelopmentofhardcuttingandprecisionmachiningtechnology，peoplepaymoreattentiononcuttingedgegeometryandtoolperformance．Inthispaper，toolcuttingprocessisanalyzedwithfiniteelementanalysis，cuttingedgegeometrythatdirectly

4、affectthecuttingdeformation，stressandtemperaturedistributioninthetoolsurface，thusaffectingthetoollife．Inthispaper，commercialsoftwareDEFORM2Disusedtoestablishatwo-demensionalelastic-plasticfiniteelementmodelofmetalcutting，soastoanalyshowthedifferentradiusofknivesinfluencethecuttingf

5、orceandcuttingtemperatureinthecuttingprocess．Atlast，themaincuttingforceandthetemperaturedistributionoftoolsandworkpieceisobtainedatdifferentfilletknivesduringthecuttingprocess．Thefinalresultisbenifittounderstanddeepenlythecourseofprocessandissignificantinthechoiceofprocessingparame

6、tersandprocessingtechnology.Keywords：preparationedge；edgeradius；finiteelementanalysis；cuttingforce；cuttingtemperature．23目　录摘　要II目　录IV1绪论11.1简介11.2切削过程数值模拟技术的发展状况11.3研究内容介绍22切削过程有限元模拟的相关原理和方法32.1DEFROM2D软件简介32.2硬质合金简介42.3切削理论52.3.1切削变形区52.3.2工件材料模型52.3.3前刀面上的摩擦62.3.4切削热62.3.5刀具磨损73切

7、削加工的有限元模拟过程93.1参数设置93.2预处理菜单设置93.3工件模型设置113.4刀具模型设置133.5工件与刀具的定位143.6工件与刀具的接触设置143.7切削模拟结果与分析143.7.1应变特征143.7.2切削温度163.7.3切削力184总结与展望224.1结论22234.2展望22参考文献24致谢25231绪论1.1简介刀具刃口钝化技术是提高刀具寿命减少刀具消耗的有效措施，在经济和技术方面都非常可行、有效，能进一步推动我国切削加工水平的提高。切削力和切削温度是影响加工表面质量的两个重要参数。切削力能产生切削热，引起刀具磨损和工艺系统的变形

8、，直接影响加工精度和表面质量[1]。切削温度能直接影