【摘 要】
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刀-屑间的摩擦一直是金属切削加工领域研究的热点和难点。由于前刀面和切屑接触界面相互作用非常剧烈，温度高，应力大，理论分析十分困难，实验数据很难测量，接触过程不容易观察，因此
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刀-屑间的摩擦一直是金属切削加工领域研究的热点和难点。由于前刀面和切屑接触界面相互作用非常剧烈，温度高，应力大，理论分析十分困难，实验数据很难测量，接触过程不容易观察，因此对刀-屑接触区摩擦状态的研究一直进展缓慢。近些年来，随着计算机硬件和软件技术的快速发展，有限元方法在理论研究和工业应用中得到广泛应用，已经成为金属切削过程仿真的有效工具。有限元模拟不仅形象、直观，而且能很好的反映切削过程中各个参数的变化情况。 本文在深入研究刀-屑接触区摩擦状态的理论基础上，利用Deform-2D有限元模拟软件，建立了金属切削加工的有限元模型，对有限元模拟所涉及的网格划分、接触摩擦模型、刀-屑分离准则以及切削热的产生与传导等一些关键技术进行了研究，通过将模拟结果与实验结果相比较，对刀-屑接触区的摩擦模型进行了修正，模拟了不同切削参数下金属切削加工过程。 利用模拟仿真，得到了不同切削参数下的应力、温度以及应变等状态参数的分布情况，深入研究了切削速度和切削深度对接触区状态参数的影响关系；通过模拟得到了摩擦剪应力分布与温度分布情况，综合分析讨论了接触区状态参数对粘结-滑移分离点的影响；模拟得到了不同切削参数下的刀-屑接触区粘结-滑移分离点，系统分析了切削参数与接触区摩擦状态之间的关系；并且建立了三维有限元切削模型，对刀具的磨损情况进行了预测和分析。
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