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《装备制造技术》2019年第12期
材料工程
基于有限元的深孔镗削仿真及分析
厉大维，张贺清，陈锋，刘庆君，任慧民，李增勋
122222
（1.大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116024；
2.内蒙古北方重工业集团有限公司，内蒙古包头014033）
被广泛应用与大型零件的深孔加工过程中。但是，随着
摘要：镗削加工是机械加工领域中非常重要的一种加工手段，
镗削加工过程中的刀具崩刃、后刀面磨损严重
材料科学的发展，越来越多的难加工材料被应用到大型深孔零件制造中，
等问题出现的概率也越来越高，严重影响正常加工。本文对不同几何参数的镗刀片进行了建模。并运用DEFORM-3D
分析了刀具主偏角和后角对工件表、切削
有限元软件，对这些不同几何参数的刀具分别进行了镗削过程的仿真，面应力
温度、刀具磨损以及切削力的影响。该项研究对实际加工中选取合适的刀具主偏角和后角有非常重要的参考价值。
；切削温度
关键词：深孔镗削；有限元仿真DEFORM-3D；刀具磨损；
中图分类号：TG537文献标识码：A文章编号：1672-545X（2019）12-0019-04
0引言梁理论和有限元法，开发了一种具有约束层阻尼
[13]
（CLD）杆的专用镗刀的设计和优化方法。
在机械制造业中，一般将孔深超过孔径5倍的本文使用DEFORM-3D软件对深孔镗刀加工
AISI4340钢进行了有限元模拟。研究了不同刀具后
[1]：钻孔、扩
圆柱孔称为深孔。深孔的加工方式主要有
孔、铰孔、镗孔等。因为镗削加工具有高质高效的特角和主偏角对切削温度、工件表面应力、刀具磨损量
点，所以在加工大型零件的深孔时，一般都采用镗削以及切削力的影响，对镗削刀具几何参数的选择有
加工镗削。由于深孔镗削加工的轴向距离较长，刀具非常重要的参考价值。
磨损和崩刃的问题会严重影响加工的连续性，导致
加工表面质量不均匀，加工效率低且废品率高。通过1有限元模型的建立
有限元分析，优化刀具的几何参数，可以降低切削
力，使切削过程更流畅，降低切削区域的温度，使刀1.1工件材料的本构模型
具的耐用度增强，从而提高加工效率。工件材料为AISI4340，由于其高强度的特性，被
近年来，有限元分析技术应用越来越广泛和频广泛应用于航空航天制造领域中。在DEFORM-3D
繁，对金属塑性成形的有限元分析也越来越多。国内的材料库中选择AISI4340Johnson-cook，设定材料
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外
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