光滑粒子流体动力学方法模拟石英玻璃超精密切削过程

摘要：

应用无网格光滑粒子流体动力学(SPH)方法,建立了石英玻璃SPH模型,模拟了石英玻璃超精密切削过程,分析了0.1～1.0 μm多组切削深度下材料去除模式和应变分布情况,以及不同刀具前角时切削过程中裂纹形成机理及其对超精密加工过程的影响.仿真结果表明:石英玻璃能在微纳尺度上实现塑性域去除.通过研究微裂纹与塑性应变的关系发现:在前角为0°、切削速度10 m/s、刀具钝圆半径0.1 μm的仿真条件下,石英玻璃塑脆转变临界切削深度是0.18 μm;刀具负前角切削可以得到更好的表面加工质量,说明负前角切削更适合石英玻璃超精密加工.金刚石飞切实验数据验证了SPH仿真结果的合理性.

关键词：石英玻璃、光滑粒子流体动力学、切削、仿真、超精密加工

所属期刊栏目：44

分类号：TQ171.73

资助基金：国家自然科学基金面上项目51575083;国家自然科学基金重大研究计划项目91323302;创新研究群体科学基金资助项目51321004;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目DUT15LAB03

在线出版日期：2016-03-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：142-147