切削加工表面完整性建模现状与发展趋势_张为

第36卷第5期2014年9月

沈阳工业大学学报

Journal of Shenyang University of Technology

V o l.36No.5Sep.2014

收稿日期：2013－12－04．

基金项目：国家自然科学基金资助项目（51205096）；中国博士后科学基金资助项目（2013M531056）；黑龙江省博士后基金资助项

目（LBH －Z12138）．

作者简介：张为（1977－），男，辽宁阜新人，

副教授，博士，主要从事高速切削技术、表面质量控制等方面的研究．*

本文已于2014－06－1916ʒ54在中国知网优先数字出版．网络出版地址：http ：∥www ．cnki．net /kcms /detail /21．1189．T．20140619．1654．024．html

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机械工程doi ：10．7688/j．issn．1000－1646．2014．05．08

切削加工表面完整性建模现状与发展趋势

*

张

为a ，b ，程晓亮a ，郑敏利a ，张兆星

a

（哈尔滨理工大学a.机械动力工程学院，b.测控技术与仪器黑龙江省高校重点实验室，哈尔滨150080）

摘要：针对切削加工表面完整性建模方法种类繁多且相互关系揭示不明等问题，

总结了各表面完整性指标，包括表面形貌、残余应力、加工硬化和相变的主要建模方法，并从各建模方法的应用范围以及主要成果的角度概括了表面完整性建模的研究现状．论述了解析建模与数值建模方法在预测表面完整性各指标时的优缺点及内在联系，重点分析了数值模拟技术在表面完整性建模中的作用．指出了国内外表面完整性研究体系的区别及联系，并对表面完整性建模的发展方向作了展望．

关

键

词：切削加工；表面完整性；表面形貌；残余应力；加工硬化；相变；解析建模；数值建模

中图分类号：TH 161.14

文献标志码：A

文章编号：1000－1646（2014）05－0519－07

Status and development trend of surface integrity modeling

in metal cutting

ZHANG Wei a ，b ，CHENG Xiao-liang a ，ZHENG Min-li a ，ZHANG Zhao-xing a

（a．College of Mechanical and Power Engineering ，b．Measurement-control Technology and Instrument Key Laboratory of Universities in Heilongjiang Province ，Harbin University of Science and Technology ，Harbin 150080，China ）

Abstract ：In order to solve the problems that the types of surface integrity modeling methods in metal cutting are various and the revelation for the relationship between the methods is not clear ，the main modeling methods for such surface integrity indexes as the surface morphology ，residual stress ，work hardening and phase transformation were summarized．From the view of both application scope and main achievements of each modeling method ，the research status of surface integrity modeling was generalized．The advantages ，disadvantages and their internal relationship of both analytical and numerical modeling methods in predicting each surface integrity index were discussed．In addition ，the effect of numerical simulation technology in the surface integrity modeling was mainly analyzed．The difference and relation in the research systems for the surface integrity at home and abroad were indicated．Moreover ，the development direction of surface integrity modeling was prospected．

Key words ：metal cutting ；surface integrity ；surface morphology ；residual stress ；work hardening ；phase

transformation ；analytical modeling ；numerical modeling

切削加工的目的是获得精度和表面质量都符

合要求的零件［1］

．切削加工后零件的表面质量也

称表面完整性，主要包括两方面内容：一方面是几何方面的，即表面形貌，通常以表面粗糙度表示；

第5期吕丹，等：PE /MMT 纳米复合材料制备及热性能