ABAQUS模拟分析：刀具刃口钝化对切削力和温度的影响

"基于ABAQUS刀具刃口钝化的有限元分析 (2014年)" 这篇2014年的研究论文详细探讨了硬质合金螺纹梳刀在切削过程中的性能，特别是刃口钝化对切削力和切削温度的影响。研究人员运用了著名的有限元分析软件ABAQUS进行仿真模拟，以了解不同刀具刃口钝圆半径条件下的切削行为。 首先，研究指出切削温度主要集中在刀具的刀尖部位，这是由于此处是切削过程中的主要受力区域。通过对不同刃口钝圆半径的分析，他们发现了一个有趣的趋势：随着刃口钝圆半径的增加，切削力起初会增大，然后逐渐减小。这可能是由于钝化使得刀具与工件的接触面积增加，初期增加了摩擦力，但随着钝化程度进一步加深，刀具的切割效率下降，导致切削力减小。 与此同时，切削温度也显示出类似的趋势，但变化方向相反。切削温度起初随着刃口钝圆半径的增加而降低，这是因为钝化的刃口降低了切削过程中的剪切应力和热量产生，但当钝化达到一定程度后，可能由于切削效率的显著下降，导致切削时间延长，从而使得切削温度再次升高。在刃口钝圆半径为0.02mm时，切削温度达到了最低点。 实验测量结果与通过ABAQUS建立的仿真模型预测结果相吻合，证明了该模型的可靠性和实用性。这些发现对于优化刀具设计，尤其是确定合适的刃口钝化程度，以平衡切削力和切削温度，减少磨损，提高加工效率和工件质量提供了重要的理论依据。 关键词包括：硬质合金刀具、刃口钝化、有限元仿真、钝圆半径和ABAQUS。论文被分类在TG501（金属材料的切削加工技术），并给出了文献标识码A，表明这是一篇原创性科学研究论文。通过DOI（数字对象唯一标识符）10.3969/j.issn.1673-159X.2014.02.014，读者可以方便地查找和引用该论文的全文。 这篇论文为理解和改善硬质合金刀具在螺纹加工中的性能提供了宝贵的见解，特别是在优化刀具寿命和加工条件方面，对实际工业生产有显著的指导价值。