第四章 三维切削仿真仿真结果及分析 16

4.1 切削TC4钛合金的模拟结果 17

4.1.1不同刀具几何角度切削TC4钛合金的模拟后处理结果 17

4.1.3 不同切削用量切削TC4钛合金的模拟后处理结果 24

4.2 切削TC4钛合金的模拟结果分析 29

4.2.1刀具几何角度对切削TC4钛合金的影响 29

4.2.2切削用量对切削TC4钛合金的影响 34

4.3切削Inconel 718镍基高温合金的切削模拟结果分析 37

4.3.1不同刀具几何参数切削Inconel 718镍基高温合金模拟结果 37

4.1.3 不同切削用量切削Inconel 718镍基高温合金模拟结果 44

4.4 切削Inconel718镍基高温合金的模拟结果分析 49

4.4.1刀具几何角度对切削Inconel718镍基高温合金的影响 49

4.4.2切削用量对切削Inconel 718镍基高温合金的影响 54

结论 57

致  谢 59

参考文献 60

第一章 绪论

1.1概述

近年来, 随着宇航船舶制造业、原子能工业、电力工业等行业的迅速发展, 新型材料如钛合金、耐热合金、高锰钢、复合材料等被大量运用。

这些材料的机械、物理特性在某些方面非常优良, 钛合金强度相对很高, 在船舶制造业已被广泛采用, 而且应用量有逐年上升的趋势; 各种增强性复合材料, 由于其单向强度高, 耐磨性好, 吸收电磁波能力强, 也在船舶领域得到广泛应用, 且已经在民品中得到应用。可是这些材料的切削加工性极差，不同的材料性能对切削加工性影响方面也不尽相同,因此, 对于不同的难加工材料, 所选用的加工工艺方法也不尽相同, 但不论对于何种难加工材料, 都要求切削刀具具有耐磨性和韧性, 而且导热性能好, 与被加工材料的亲和力小, 在切削加工时抗扩散磨损能力强，要使切削工艺方法、刀具结构及切削条件达到最佳配置。

1.2加工难加工材料的发展状况

钛合金、高温合金与超高强度钢等难加工材料广泛应用于国防科技工业。然而这些难加工材料的加工却还是受到刀具技术与切削工艺的限制。 因此，正确选用合适的切削刀具材料和几何参数及切削用量对提高难加工材料加工能力具有重要的意义。

六十年代，美国、德国、瑞典等国家针对刀具几何参数、切削用量等切削数据建立了研究和服务中心，进行了大量的试验研究。八十年代后，随着难加工材料的运用日渐广泛，难加工材料的加工技术也得到了长足的发展，日本、德国学者分别介绍了几种立方氮化硼刀具，在加工硬铸铁轧和淬硬高速钢有突出表现。苏联研究者研究了车削钛合金的最优切削用量，并建了了刀具耐用度的数学模型。八十年代中后期至今，难加工材料的切削研究取得了巨大成绩，德国人采用大前角以及宽且深的硬质合金刀片，可以防止积屑瘤出现。现代加工难加工材料相对成熟，日本学者吉川研究得出了特定的保护气体在切削难加工材料时可以使切削变得容易。俄罗斯学者研究了各种冷却润滑剂在钻削难加工材料时的影响。

国内学者对难加工材料的切削加工也有一定研究,但技术相对不成熟，加工难加工材料的效率、加工质量、刀具磨损等等方面和国外都有相当的差距，因此，进一步更深入地研究难加工材料的切削加工性有很大的理论意义和实际意义。