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三维机械应力场的计算结果及分析

推荐给好友发布时间:2010-01-21  来源: 本站  点击:

本文导读:图2为FG-2和SG-4两种刀具的最大Mises应力与切削速度的关系曲线。图3为两种刀具的最大剪应力与切削速度的关系曲线。图4为两种刀具的最大拉应力与切削速度的关系曲线。从图中可以看出,FG-2和SG-4.. 
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    图2为FG-2和SG-4两种刀具的最大Mises应力与切削速度的关系曲线。图3为两种刀具的最大剪应力与切削速度的关系曲线。图4为两种刀具的最大拉应力与切削速度的关系曲线。从图中可以看出,FG-2和SG-4的最大Mises应力、最大剪应力及最大拉应力几乎完全相同,这说明梯度功能陶瓷刀具材料在抗机械应力引起的损坏方面与普通陶瓷刀具材料相比并无明显优势。有限元计算结果表明:在三种切削速度下FG-2前刀面的Mises应力场与SG-4基本相同,均是在刀尖处Mises应力最大,因此此处容易发生塑性破坏。
    图2FG-2和SG-4的最大Mises应力与切削速度的关系曲线
    图3FG-2和SG-4的最大剪应力与切削速度的关系曲线
    图4FG-2和SG-4的最大拉应力与切削速度的关系曲线
    图5v=50m/min时FG-2主后刀面最大拉应力场
    图6v=50m/min时SG-4主后刀面最大拉应力场
    图5和图6分别为FG-2和SG-4在v=50m/min时主后刀面的最大拉应力场。由图可见,两种刀具主后刀面的最大拉应力场并无差异,最大拉应力场位于距前刀面很近的地方,由此可以推断此处即为破坏时前刀面剥落的位置。
    3结论
    梯度功能陶瓷刀具和普通陶瓷刀具的机械应力场基本一致,两种刀具内的最大Mises应力、最大剪应力和最大拉应力基本相等。由于低速切削时机械应力是陶瓷刀具破损的主要原因,因此梯度功能陶瓷刀具在低速切削时的抗破损能力与普通陶瓷刀具相比并无太大优势。

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