基于有限元仿真的陶瓷刀具切削难加工金属的研究

高　棱，林华泰

（广东工业大学，广东广州510006）

基于有限元仿真的陶瓷刀具切削难加工金属的研究

高棱，林华泰

（广东工业大学，广东广州510006）

基于Deform有限元分析软件，选择陶瓷材料刀具，对难加工金属的切削过程实现了模拟分析，并研究在改变切削参数如进给量、切削深度与切削速度的情况下，切削过程中的切削力、切削温度的变化规律。仿真结果展示了切屑的形成过程，在各加工参数中，切削速度是影响切削温度的最关键因素，切削深度对切削力产生较大影响。

有限元仿真；陶瓷刀具；难加工金属；切削参数

随着材料技术的发展，越来越多的高强度、高硬度的难加工材料相继出现，硬质合金刀具作为一种传统的刀具在面对某些新型材料的加工时难以胜任，而陶瓷材料的刀具作为最具前景的刀具能够满足这些新型材料的加工要求。钛合金材料属于典型的难切削材料，具有强度高、热强度高的特点，在机械加工的过程中有变形系数小、切削温度高、加工表面硬化严重等特点，因而陶瓷刀具在这方面有非常大的发展前景［1］。

Deform是一套功能强大的工艺有限元仿真系统，可用于仿真分析金属成型工艺和金属热处理工艺等。由计算机仿真模拟材料的加工过程，从而帮助研究人员了解产品加工流程，降低昂贵的实验试验成本。Deform拥有强大的分析功能，可以对金属成型过程中参与的多个物理场的耦合作用进行分析，真实的反映模拟过程中的各种变化［2］。……