| 中文摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-18页 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 高速精密切削刀具技术的发展 | 第10-12页 |
| 1.2.1 高速切削刀具性能 | 第10-11页 |
| 1.2.2 常用刀具材料 | 第11-12页 |
| 1.3 高速精密切削国内外研究现状 | 第12-16页 |
| 1.3.1 切削加工过程有限元模拟研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3.2 刀-屑接触摩擦的研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3.3 切削热力耦合有限元模拟的研究现状 | 第15-16页 |
| 1.4 本论文主要研究内容 | 第16-18页 |
| 第二章 切削加工有限元模拟基础 | 第18-35页 |
| 2.1 材料本构关系 | 第18-20页 |
| 2.1.1 材料本构方程的选择 | 第18-19页 |
| 2.1.2 材料损伤失效判断准则 | 第19-20页 |
| 2.2 切削力模型 | 第20-22页 |
| 2.3 切削热模型 | 第22-23页 |
| 2.3.1 工件材料塑性变形与产热 | 第22页 |
| 2.3.2 工件和刀具材料的热传导 | 第22-23页 |
| 2.3.3 界面间的热传递 | 第23页 |
| 2.4 刀-屑接触与摩擦模型 | 第23-32页 |
| 2.4.1 刀-屑接触过程的有限元方程和解法 | 第23-29页 |
| 2.4.1.1 一般接触问题的有限元求解 | 第23-26页 |
| 2.4.1.2 弹塑性问题求解 | 第26页 |
| 2.4.1.3 热力耦合问题求解 | 第26-29页 |
| 2.4.2 前刀面与切屑间的摩擦模型 | 第29-30页 |
| 2.4.3 工件、刀具和切屑接触过程中的能量流动 | 第30-32页 |
| 2.4.3.1 刀具中的能量流动 | 第31页 |
| 2.4.3.2 切屑中的能量流动 | 第31-32页 |
| 2.4.3.3 工件中的能量流动 | 第32页 |
| 2.5 切削仿真通用软件优缺点介绍 | 第32-33页 |
| 2.6 网格划分的关键技术 | 第33页 |
| 2.7 质量缩放技术在金属切削中的运用 | 第33-34页 |
| 2.8 本章小结 | 第34-35页 |
| 第三章 二维切削过程的有限元模拟及分析 | 第35-54页 |
| 3.1 二维正交切削有限元模型建立 | 第35-37页 |
| 3.1.1 几何模型及网格划分 | 第35-36页 |
| 3.1.2 材料参数确定 | 第36-37页 |
| 3.2 结果分析与讨论 | 第37-53页 |
| 3.2.1 刀具刃口钝圆与否对高速切削的影响 | 第37-38页 |
| 3.2.1.1 刀具刃口钝圆对切屑形态的影响 | 第37-38页 |
| 3.2.1.2 刀具刃口钝圆对工件已加工层应力分布的影响 | 第38页 |
| 3.2.2 钝圆刀具不同前角下的锯齿形切屑分析 | 第38-42页 |
| 3.2.2.1 不同刀具前角下的锯齿状切屑形态 | 第38-39页 |
| 3.2.2.2 不同刀具前角下的切屑几何参数分析 | 第39-42页 |
| 3.2.3 純圆刀具不同前角下锯齿形切屑形成过程温度场分析 | 第42-44页 |
| 3.2.3.1 切削系统温度场 | 第42-43页 |
| 3.2.3.2 工件材料沿深度方向温度场 | 第43-44页 |
| 3.2.4 不同刀具前角下的切削力 | 第44-45页 |
| 3.2.5 不同刀具前角下能量耗散分析 | 第45-47页 |
| 3.2.6 钝圆刀具前刀面长度对切削过程的影响 | 第47-53页 |
| 3.2.6.1 前刀面长度对切削力的影响 | 第49-50页 |
| 3.2.6.2 前刀面长度对刀具表面温度分布的影响 | 第50-52页 |
| 3.2.6.3 前刀面长度对锯齿形切屑锯齿化程度的影响 | 第52-53页 |
| 3.3 本章小结 | 第53-54页 |
| 第四章 三维切削过程的有限元模拟及分析 | 第54-66页 |
| 4.1 三维直角和斜角切削有限元模型的建立 | 第54-55页 |
| 4.2 结果分析与讨论 | 第55-65页 |
| 4.2.1 直角切削和斜角切削切屑形成过程 | 第55-57页 |
| 4.2.2 直角切削和斜角切削过程中的切削力 | 第57-58页 |
| 4.2.3 直角切削和斜角切削过程中的能量耗散 | 第58-59页 |
| 4.2.4 摩擦系数对三维直角切削的影响 | 第59-65页 |
| 4.2.4.1 摩擦系数对切屑形态的影响 | 第59-60页 |
| 4.2.4.2 摩擦系数与工件应力场关系 | 第60-62页 |
| 4.2.4.3 摩擦系数与能量耗散的关系 | 第62-63页 |
| 4.2.4.4 摩擦系数对切削力的影响 | 第63-65页 |
| 4.3 本章小结 | 第65-66页 |
| 第五章 考虑粗糙面影响的二维微观切削分析 | 第66-83页 |
| 5.1 二维粗糙分形理论 | 第66-67页 |
| 5.2 考虑粗糙面影响的二维切削有限元模拟 | 第67-69页 |
| 5.2.1 前刀面分形粗糙模型的建立 | 第67-68页 |
| 5.2.2 工件表面分形粗糙模型的建立 | 第68-69页 |
| 5.3 结果分析与讨论 | 第69-81页 |
| 5.3.1 前刀面粗糙对切削特性的影响 | 第69-77页 |
| 5.3.1.1 考虑刀具粗糙面对切屑影响 | 第69-70页 |
| 5.3.1.2 考虑刀具粗糙面对工件切削表层最高温度的影响 | 第70-73页 |
| 5.3.1.3 考虑刀具粗糙面对刀具温度场分布的影响 | 第73-74页 |
| 5.3.1.4 考虑刀具粗糙面对刀具应力场分布的影响 | 第74-76页 |
| 5.3.1.5 考虑刀具粗糙面对摩擦耗散能的影响 | 第76-77页 |
| 5.3.2 工件粗糙面对切削特性的影响 | 第77-81页 |
| 5.3.2.1 切削速度对切屑形态的影响 | 第77页 |
| 5.3.2.2 切削速度对切削表层温度场的影响 | 第77-78页 |
| 5.3.2.3 理想与实际工件高速切削下已加工工件的应力分布 | 第78-79页 |
| 5.3.2.4 实际粗糙表面工件高速切削下断屑中的应力分析 | 第79-80页 |
| 5.3.2.5 理想与分形粗糙面工件高速切削下的切屑形态 | 第80页 |
| 5.3.2.6 理想与分形粗糙面工件高速切削下的能量耗散 | 第80-81页 |
| 5.4 本章小结 | 第81-83页 |
| 结论与展望 | 第83-86页 |
| 主要结论 | 第83-85页 |
| 主要创新点 | 第85页 |
| 研究展望 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-91页 |
| 致谢 | 第91-92页 |
| 个人简介 | 第92页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第92页 |
