納米切削過程中刀-屑接觸區(qū)應力分布

編號：NMJS04860

篇名：納米切削過程中刀-屑接觸區(qū)應力分布

作者：吉春輝； 劉戰(zhàn)強；

關鍵詞：單晶銅； 單晶硅； 納米切削； 應力分布；

機構： 天津大學機械工程學院； 山東大學高效潔凈機械制造教育部重點實驗室；

摘要： 高速切削時刀屑接觸區(qū)的應力分布直接影響切削過程、切削溫度及刀具磨損。利用分子動力學技術對納米切削過程中刀屑接觸區(qū)的應力分布特征進行研究,分別采用EAM勢、Tersoff勢及Morse勢計算單晶銅原子間、單晶硅原子間、工件原子與刀具原子間的相互作用力。分析納米尺度下刀屑接觸長度隨切削距離變化的規(guī)律,探討刀具前角對刀屑接觸區(qū)應力分布的影響,通過描述刀屑接觸區(qū)切屑原子的運動情況,為闡釋刀屑接觸區(qū)的應力分布特征提供依據。研究結果表明在刀-銅屑接觸區(qū),正應力在切削刃處最大,隨著到切削刃距離的增大而減小,在刀-硅屑接觸區(qū),正應力以規(guī)則的波動形式逐漸減小。而切應力在切削刃處為負值,隨著到切削刃距離的增大,切應力在刀屑接觸長度的三分之二處增大到最大值后逐漸減小至零。