高速硬切削主剪切区材料失稳及损伤断裂微观机理研究

高速切削是近十几年来迅速崛起的一项先进制造技术，高速切削高硬度难加工材料时容易产生锯齿状切屑，会对切削力、切削温度、刀具磨损和振动以及表面粗糙度等产生显著影响。.本项目主要针对高速硬切削锯齿状切屑形成机理领域中尚未弄清的问题，以淬硬钢为试验材料，采用切削试验、显微观察分析及微观理论建模相结合的方法，对锯齿状切屑形成过程中主剪切区内材料变形、失稳、损伤到断裂的微观机理进行研究。通过对主剪切区内绝热剪切带形成和发展过程中微细组织变化观察，提出一个微结构失稳过程的微观模型。通过对主剪切区内微裂纹或微孔洞的萌生和扩展以及切屑自由表面上断裂区微观形貌的观察与分析提出一个可以反映切屑主剪切区内微损伤的萌生和累积、扩展、连接直至沿剪切区断裂全过程的微观模型。.研究结果有助于加深对锯齿状切屑形成机理的理解，为高速切削过程的建模与仿真以及合理选择切削参数和控制切屑形态，优化高速切削过程提供理论依据。