沉淀硬化不锈钢的切削与数值模拟PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 金属材料切削加工研究进展 1

1.1.1 难加工材料切削研究 1

1.1.2 金属材料切削加工研究 2

1.1.3 国内外对切削参数优化技术的研究 6

1.2 金属材料切削加工研究的意义及内容 11

1.2.1 研究的意义 11

1.2.2 研究中需要解决的主要内容及难点 12

1.2.3 研究目标 13

第2章 沉淀硬化不锈钢的力学性能研究 14

2.1 引言 14

2.2 材料的本构关系及流动应力实验的理论基础 15

2.2.1 准静态压缩实验 15

2.2.2 冲击压缩实验 16

2.2.3 Johnson-Cook本构方程 18

2.3 材料实验的设备与测试仪器 18

2.4 沉淀硬化不锈钢准静态性能分析 19

2.5 沉淀硬化不锈钢动态分析 20

2.6 Johnson-Cook模型拟合结果 27

2.6.1 实验数据获取后的处理 27

2.6.2 Johnson-Cook模型拟合 27

第3章 切削加工的有限元理论与有限元建模 31

3.1 概述 31

3.2 切削过程数值模拟关键技术 32

3.2.1 大变形弹塑性有限元法 32

3.2.2 切屑与工件的分离准则 34

3.2.3 刀具与工件的接触法则 36

3.2.4 单元死活技术 38

3.2.5 热传导模型 38

3.2.6 热－力耦合模型 39

3.2.7 非线性问题的求解和迭代收敛准则 40

3.2.8 材料模型 42

3.3 切削条件下有限元模拟的假设条件 42

第4章 切削力、切削温度变化规律的实践 44

4.1 概述 44

4.2 正交实验设计理论基础 45

4.2.1 正交实验设计 45

4.2.2 多元线性回归统计分析基础 46

4.3 切削加工使用的实验设备与测试仪器 49

4.3.1 测试车削力、车削温度所用的设备与仪器 49

4.3.2 测试铣削力、铣削温度所用的设备与仪器 50

4.4 车削力、铣削力的建模 51

4.4.1 车削力的建模 51

4.4.2 铣削力的建模 54

4.5 车削、铣削温度的建模 57

4.5.1 车削时切削温度的建模 57

4.5.2 铣削时切削温度的建模 59

4.6 实验结果分析 63

4.6.1 切削力结果分析 63

4.6.2 切削温度结果分析 67

第5章 有限元技术在切削加工中的应用研究 72

5.1 引言 72

5.2 切削过程数值模拟中的参数化建模技术 73

5.2.1 接口设计 73

5.2.2 参数化建模文件的生成 75

5.2.3 工件和刀具属性的参数设置 76

5.3 直角车削加工的有限元建模 77

5.3.1 刀具－工件的几何建模 77

5.3.2 刚性墙的几何建模 78

5.3.3 单元划分 78

5.3.4 直角车削加工的数值模拟运行实例 79

5.4 二维铣削加工的有限元建模 83

5.4.1 刀具的几何建模 83

5.4.2 工件的几何建模 84

5.4.3 刚性墙的几何建模 85

5.4.4 单元划分 85

5.4.5 二维铣削加工的数值模拟运行实例 87

5.5 斜角车削加工的有限元建模 91

5.5.1 刀具建模 91

5.5.2 工件建模 93

5.5.3 工件的刚性墙建模 93

5.5.4 单元划分 93

5.5.5 斜角车削加工的参数化建模运行实例 94

5.6 三维铣削加工的有限元建模 95

5.6.1 铣刀的参数化建模 95

5.6.2 工件的参数化建模 95

5.6.3 工件的刚性墙建模 96

5.6.4 单元划分 97

5.6.5 三维铣削加工的参数化建模运行实例 97

第6章 沉淀硬化不锈钢切削加工刀具磨损机理的研究 99

6.1 引言 99

6.2 刀具磨损研究所用设备与仪器 99

6.2.1 切削加工设备 99

6.2.2 测试仪器 101

6.3 刀具磨损实验及材料的选择 101

6.3.1 车削加工时刀具磨损实验及材料的选择 102

6.3.2 铣削加工时刀具磨损实验及材料的选择 104

6.4 车刀磨损机理 106

6.4.1 车刀前刀面磨损机理 106

6.4.2 车刀后刀面磨损机理 114

6.5 铣刀磨损机理 120

6.5.1 铣刀前刀面磨损机理 120

6.5.2 铣刀后刀面磨损机理 123

第7章 工件表面完整性 127

7.1 概述 127

7.2 工件表面完整性研究所用设备与仪器 127

7.3 车削沉淀硬化不锈钢的表面粗糙度变化规律研究 128

7.4 工件在车削时加工硬化的变化规律 134

7.5 铣削沉淀硬化不锈钢表面粗糙度的研究 140

7.6 铣削沉淀硬化不锈钢时加工硬化的变化规律 147

第8章 切削用量优化 152

8.1 概述 152

8.2 沉淀硬化不锈钢车削过程的优化研究 153

8.2.1 实验方案与设计 153

8.2.2 实验方法 153

8.2.3 实验结果 155

8.3 沉淀硬化不锈钢铣削过程的优化研究 156

8.3.1 实验方案与设计 157

8.3.2 实验方法 157

8.3.3 实验结果 159

附录 试件尺寸 161

参考文献 163