《表1 刀具和工件的物理参数[8]》

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《损伤演化对Ti6Al4V高速切削仿真结果的影响》

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本文采用第2种建模方式，即整体设置分离线建模，利用ABAQUS/Explicit模块，建立刀具-工件二维切削仿真模型，工件材料为Ti6Al4V，刀具材料为YG8，刀具及工件材料物理属性取值见表1[8]。刀具的前角为0°，后角6°，刀刃钝圆半径0.02mm；对工件整体建模，工件原始模型长3mm，高1mm，使用软件中的Partition功能在工件内部设置两条分离线，将工件划分为三个区域，自上而下分别是切屑层、损伤层、基体层，分别对三个区域划分不同疏密的网格，将切屑层和损伤层的网格细化，基体层的网格粗化，其中损伤层和切屑层均划分成正方形单元，网格边长为10μm，分区域划分网格既保证了计算精度又节约了计算时间；将刀具靠近刀尖处的网格细化，远离刀尖处的网格粗化，并且刀尖处的单元尺寸略大于工件损伤层中的单元尺寸，这样可以有效避免接触时刀尖侵入到工件单元内部；刀具和工件单元均选用耦合温度和位移的平面4节点应变单元CPE4RT；约束工件基体底部和两侧的六个自由度，将刀具定义成可变形体但施加刚体约束，给刀具施加一个向左的速度，详细的模型见图2。