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1 绪论1

1.1 钛合金Ti-6Al-4V及其动态再结晶行为研究1

1.1.1 钛合金Ti-6Al-4V特性1

1.1.2 再结晶行为研究4

1.2 钛合金高速切削加工8

1.2.1 高速切削概述8

1.2.2 钛合金Ti-6Al-4V高速切削9

1.3 切削过程建模技术的发展14

1.3.1 概述14

1.3.2 切削过程模型15

1.3.3 材料本构研究22

参考文献23

2 金属切削过程建模技术31

2.1 切削过程数值模型31

2.1.1 概述31

2.1.2 典型有限元切削建模技术32

2.1.3 有限元仿真与试验误差分析65

2.2 切削过程解析模型66

2.2.1 解析模型的建立66

2.2.2 模型参数的确定70

2.2.3 铣削力验证分析72

2.3 切削过程经验模型73

2.3.1 高速铣削实验设置73

2.3.2 切削力经验模型建立74

2.4 切削过程智能混合模型75

2.4.1 切削用量优化方法75

2.4.2 遗传算法的应用77

2.4.3 创建数据库技术80

2.4.4 网络系统结构的建立80

2.4.5 系统验证82

2.5 切削过程工艺性能预测模型84

2.5.1 基于解析法的残余应力预测模型84

2.5.2 基于经验法的表面粗糙度预测模型88

2.5.3 基于有限元法的表面加工硬化预测模型91

参考文献97

3 不同应变速率下钛合金Ti-6Al-4V的动态再结晶研究99

3.1 低应变速率下的动态再结晶——热压缩试验与动力学研究99

3.1.1 等温恒应变率压缩试验与微观组织研究99

3.1.2 动力学研究102

3.1.3 影响钛合金Ti-6Al-4V动态再结晶程度的因素分析109

3.2 高应变速率下的动态再结晶——高速铣削试验与切屑形态研究111

3.2.1 钛合金Ti-6Al-4V铣削试验112

3.2.2 切屑形态分析117

3.2.3 切屑变形125

3.2.4 绝热剪切带129

参考文献137

4 钛合金Ti-6Al-4V考虑再结晶软化的材料本构模型研究139

4.1 分离式Hopkinson压杆试验139

4.1.1 试验原理及试验装置140

4.1.2 试验方案142

4.1.3 试验结果与分析143

4.2 考虑动态再结晶软化效应的材料本构模型研究145

4.2.1 本构模型145

4.2.2 考虑钛合金Ti-6Al-4V再结晶软化的材料本构方程148

4.2.3 确定本构模型参数150

参考文献152

5 高速铣削钛合金Ti-6Al-4V有限元模型与仿真154

5.1 高速铣削钛合金Ti-6Al-4V有限元模型154

5.1.1 高速铣削有限元模型154

5.1.2 Recht剪切失稳模型160

5.1.3 用户材料子程序嵌入技术163

5.2 高速铣削钛合金Ti-6Al-4V有限元仿真185

5.2.1 有限元基本参数设置185

5.2.2 应力有限元仿真186

5.2.3 切屑有限元仿真188

5.2.4 最大剪切应力有限元仿真194

参考文献196