| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号说明 | 第13-15页 |
| 缩略词 | 第15-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-31页 |
| 1.1 课题背景和意义 | 第16页 |
| 1.2 高强度钢 42CrMo材料特性及应用 | 第16-21页 |
| 1.3 国内、外硬态切削的研究及应用现状 | 第21-24页 |
| 1.4 锯齿形切屑形成机理研究 | 第24-29页 |
| 1.5 本文的主要研究工作 | 第29-30页 |
| 1.6 本章小结 | 第30-31页 |
| 第二章 基于快速落刀装置的切屑根部试样获取研究 | 第31-48页 |
| 2.1 获得锯齿形切屑根部的快速落刀装置 | 第31-33页 |
| 2.1.1 快速落刀装置“冻结”切屑根部的瞬间状态 | 第31-32页 |
| 2.1.2 弹簧式快速落刀装置 | 第32-33页 |
| 2.2 弹簧式快速落刀装置的性能的研究 | 第33-35页 |
| 2.2.1 快速落刀装置的性能评价指标 | 第33-34页 |
| 2.2.2 弹簧式快速落刀装置的性能研究 | 第34-35页 |
| 2.3 硬态切削切屑形成过程实验研究的各个要素 | 第35-41页 |
| 2.3.1 直角切削实验方式的确定 | 第35-37页 |
| 2.3.2 试样的材料热处理与制作 | 第37-40页 |
| 2.3.3 实验选用的刀片性能 | 第40-41页 |
| 2.4 快速落刀及切屑根部试样的金相制备 | 第41-43页 |
| 2.5 根据切屑根部形态划分切屑形成阶段 | 第43-46页 |
| 2.5.1 硬态切削工件变形区的划分 | 第43-44页 |
| 2.5.2 锯齿形切屑形成阶段的划分 | 第44-46页 |
| 2.6 本章小结 | 第46-48页 |
| 第三章 基于切屑根部试样的切屑形成过程研究 | 第48-71页 |
| 3.1 锯齿形切屑形成的初始阶段 | 第48-51页 |
| 3.1.1 前刀面对工件材料的挤压作用 | 第49-50页 |
| 3.1.2 刀尖作用区绝热剪切带的萌生 | 第50-51页 |
| 3.2 锯齿形切屑正在形成阶段 | 第51-56页 |
| 3.2.1 前刀面对工件的挤压作用使得裂纹源萌生 | 第52-54页 |
| 3.2.2 锯齿形切屑正在形成阶段的剪切带 | 第54页 |
| 3.2.3 刀尖作用区切屑底层金属的流动 | 第54-55页 |
| 3.2.4 上一个切屑形成周期的切屑节段内剪切带形态 | 第55-56页 |
| 3.3 切屑节段基本形成阶段 | 第56-62页 |
| 3.3.1 前刀面对工件材料的挤压作用 | 第56-58页 |
| 3.3.2 切屑体中的剪切带的形态 | 第58-61页 |
| 3.3.3 刀尖作用区切屑底层材料的分层流动 | 第61-62页 |
| 3.4 锯齿形切屑完全形成阶段 | 第62-65页 |
| 3.4.1 在前刀面作用下切屑节段的最终形成和分离 | 第62-64页 |
| 3.4.2 剪切带形式 | 第64页 |
| 3.4.3 切屑底层金属的分层流动 | 第64-65页 |
| 3.5 锯齿形切屑切屑形成过程模型 | 第65-70页 |
| 3.5.1 锯齿形切屑形成过程中剪切角特征 | 第65-67页 |
| 3.5.2 锯齿形切屑形成过程中绝热剪切带行为特征 | 第67-68页 |
| 3.5.3 切屑底面材料的流动特征及其对刀具磨损的影响 | 第68-70页 |
| 3.6 本章小结 | 第70-71页 |
| 第四章 切屑形成过程有限元仿真模拟 | 第71-100页 |
| 4.1 有限元方法的计算过程 | 第71-72页 |
| 4.2 直角自由切削的有限元模型 | 第72-78页 |
| 4.2.1 金属切削方式的确定 | 第72-73页 |
| 4.2.2 弹性变形阶段的有限元模型 | 第73-76页 |
| 4.2.3 塑性变形阶段的有限元模型 | 第76-78页 |
| 4.3 材料本构模型和接触模型 | 第78-83页 |
| 4.3.1 材料的热—粘塑性本构模型 | 第78-79页 |
| 4.3.2 金属切削仿真过程中材料断裂以及切屑分离准则 | 第79-81页 |
| 4.3.3 刀具前、后刀面上的接触情况以及摩擦类型的控制 | 第81-83页 |
| 4.4 锯齿形切屑形成过程的有限元仿真 | 第83-86页 |
| 4.4.1 切削仿真的边界条件 | 第83-84页 |
| 4.4.2 计算与分析 | 第84-86页 |
| 4.5 锯齿形切屑形成过程的有限元仿真与分析 | 第86-95页 |
| 4.5.1 锯齿形切屑的形成过程的切削力特征 | 第86-89页 |
| 4.5.2 锯齿形切屑的形成过程的切削温度特征 | 第89-91页 |
| 4.5.3 锯齿形切屑形成过程的周期性分析 | 第91-95页 |
| 4.5.4 切屑形成过程的周期性特点总结 | 第95页 |
| 4.6 不同切削参数下切屑形成的仿真 | 第95-97页 |
| 4.7 硬态切削锯齿形切屑形成模型 | 第97-99页 |
| 4.8 本章小结 | 第99-100页 |
| 第五章 硬态切削已加工表面形成实验研究 | 第100-112页 |
| 5.1 直角自由切削实验的分析 | 第100-106页 |
| 5.1.1 直角自由切削实验安排及实验结果 | 第100-104页 |
| 5.1.2 直角自由切削影响因素研究 | 第104-106页 |
| 5.2 已加工表面层的实验研究 | 第106-111页 |
| 5.2.1 已加工表面波动 | 第107-108页 |
| 5.2.2 已加工表面白层的研究 | 第108-111页 |
| 5.3 本章小结 | 第111-112页 |
| 第六章 硬态切削以车代磨的研究 | 第112-126页 |
| 6.1 淬硬钢以车代磨的外圆车削工艺参数实验研究 | 第112-118页 |
| 6.1.1 外圆车削正交试验安排及结果 | 第112-113页 |
| 6.1.2 实验指标影响因素研究 | 第113-115页 |
| 6.1.3 硬态车削实验结果回归分析 | 第115-118页 |
| 6.2 通过切屑的形态推测切削温度 | 第118-122页 |
| 6.3 硬态切削负前角刀具—工件作用模型 | 第122-125页 |
| 6.3.1 负前角刀具对工件的挤压作用 | 第122-123页 |
| 6.3.2 负前角刀具切削刃前的应力分布 | 第123-124页 |
| 6.3.3 硬态切削负前角刀具—工件作用模型 | 第124-125页 |
| 6.4 本章小结 | 第125-126页 |
| 第七章 结论与展望 | 第126-129页 |
| 7.1 总结 | 第126-127页 |
| 7.2 创新点 | 第127-128页 |
| 7.3 展望 | 第128-129页 |
| 参考文献 | 第129-140页 |
| 致谢 | 第140-141页 |
| 在学期间研究成果及参加科研情况 | 第141-142页 |
| 攻读博士学位期间发表论文及专利 | 第141页 |
| 攻读博士学位期间参加科研项目情况 | 第141-142页 |
| 附录：快速落刀刀杆下落速度、加速度计算过程 | 第142-143页 |
