4Cr13本構(gòu)模型建立和切削性能研究.pdf

1、4Cr13是一種中碳馬氏體型不銹鋼，具有抗腐蝕性能和較高的硬度等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于機械、食品、石油天然氣和化工等領(lǐng)域。4Cr13不銹鋼屬于常見的難加工材料。韌性大、導熱系數(shù)低，使得切削時塑性變形大和溫度高，并且其加工硬化嚴重，造成其切削加工十分困難。這制約了不銹鋼的發(fā)展，為了克服這些問題同時提高難加工材料加工水平，本文對4Cr13不銹鋼的力學性能和切削性能進行了研究。對4Cr13不銹鋼的動態(tài)力學性能，仿真切削以及切削過程中的切削力、切屑形

2、態(tài)以及刀具磨損進行了研究。以下是本文開展的工作:
　　(1)通過靜態(tài)拉伸實驗和分離式動態(tài)壓縮實驗(SHPB)得到不同應(yīng)變率和不同溫度下的真實應(yīng)力-真實應(yīng)變數(shù)據(jù)，計算得到4Cr13不銹鋼的Johnson-Cook模型，分析得到4Cr13不銹鋼具有應(yīng)變率強化和溫度軟化效應(yīng)，為后面章節(jié)的仿真建立材料塑性模型。
　　(2)通過ABAQUS軟件對4Cr13不銹鋼的切削過程進行仿真，研究切削過程中切屑的鋸齒形成過程以及切削力隨切削速度的

3、變化規(guī)律。
　　(3)在數(shù)控車床LBR370上進行了4Cr13不銹鋼的正交切削實驗，研究了切削速度和進給量對切削力和切屑形態(tài)的影響規(guī)律，并且將本章所得的切削力和切屑形態(tài)和仿真所得的結(jié)果進行對比，驗證了4Cr13不銹鋼JC模型和仿真模型。
　　(4)通過單因素和正交設(shè)計實驗對4Cr13不銹鋼高速銑削下切削性能進行了研究，得到了4Cr13不銹鋼一定切削范圍內(nèi)的最優(yōu)切削參數(shù)，建立了4Cr13不銹鋼銑削力模型，分析了切削參數(shù)對切削力