從細微晶粒層面考慮了跨晶界切削、切削顫振等問題,基于晶界硬化效應的霍爾-佩奇定律和常規(guī)金屬切削本構模型,建立了一種包含材料晶粒平均粒徑的微細切削本構模型。通過仿真和切削力試驗,對模型的系數進行了修正。研究結果表明,晶粒平均粒徑在0.07⁰.20 mm時,晶界強化效應較為明顯,當晶粒平均粒徑超過0.20 mm時,微細切削本構模型對切削力的預測趨勢逐漸趨近于常規(guī)金屬切削本構模型。且隨著晶粒平均粒徑的增大,常規(guī)金屬切削本構模型與微細切削本構模型的預測差值逐漸減小。試驗數據與理論數據對比驗證了微細切削本構模型的準確性。

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【部分圖文】：

圖1平均晶粒度計算示意圖

晶粒度(G)表示晶粒大小的尺度。其測定方法有比較法、平均晶粒計算法和截距法[14]。平均晶粒計算法相比于其他兩種方法計算更為簡便，在仿真中更為實用。平均晶粒計算法的具體實施方式如圖1所示，在顯微鏡的毛玻璃或照片上劃一個直徑為?79.8mm的圓，面積為5000mm2，選定放大倍....

圖2平均粒徑d與晶內阻力權重fin的二次擬合曲線

經二次擬合可得平均晶粒粒徑d與阻力權重fin的關系(擬合的確定系數為0.993)如式(10)所示。擬合曲線如圖2所示。2.2.3晶內和晶界流動應力

圖3子程序開發(fā)流程圖

根據VUMAT開發(fā)準則、彈塑性力學以及應力更新算法，可以實現用戶自定義本構模型的開發(fā)與編譯，引入晶界硬化效應的本構模型子程序開發(fā)的流程圖，如圖3所示。2.4微細切削本構模型仿真對比

圖4多晶體幾何模型

基于結晶過程中形核擴張的最速成型原理，采用泰森多邊形(Voronoi)對真實材料的晶粒進行幾何近似建模。在MATLAB中編寫程序代碼，通過ABAQUS子程序接口生成工件幾何模型，通過控制各坐標散布的隨機點數量實現不同的晶粒大小。圖4為已劃分過Voronoi晶粒近似結構的工件模型，....

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