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Ti(C,N)基金属陶瓷刀具的组织和性能研究与切削加工有限元模拟

刘宁  
【摘要】:本文介绍了本课题组研制的一种新的刀具材料——Ti(C,N)基金属陶瓷的成分组成、力学性能及其组织状态;基于大变形-大应变理论、增量理论以及更新拉格朗日算法、采用几何断裂分离准则,建立了二维弹塑性金属正交切削有限元模型,对金属正交切削过程进行了数值模拟;改变刀具前角,得出在不同的刀具前角下Ti(C,N)基金属陶瓷刀具在正交切削过程中切削力、刀具后刀面等效应力以及温度的变化;分析了切削力、刀具表面等效应力和温度对刀具磨损的影响;模拟结果与相关研究的试验数据吻合。本文的研究为后期研制新的刀具材料提供了理论依据,降低试验成本。

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