延长钛合金切削加工中刀具使用寿命一直是航空航天工业以及其它行业制造技术中急待解决的难题之一。已有研究表明,通过热氢处理可以改善钛合金切削加工性能,延长刀具使用寿命。因此,研究不同置氢量下钛合金TC4的切削加工中刀具磨损情况具有重要的理论意义与应用价值。 本文具体研究工作为:开展钛合金TC4车削加工刀具磨损实验,分析刀具的主要磨损机理,并建立相应的刀具磨损率模型;对材料模型、定义摩擦接触类型、制定切屑分离准则等进行了分析讨论,结合有限元软件ABAQUS,建立了预测刀具磨损的数值模型;并通过二次开发软件Python提取切削过程中刀具各变量,计算得到刀具的磨损量。 本文重点研究分析置氢钛合金TC4切削过程中的刀具表面温度、压应力、刀具磨损率和刀具磨损量随置氢量的变化趋势。试验与仿真结果表明:当钛合金中置入氢含量为0.3%(质量比)时,材料具有较好的切削加工性,相同切削条件下,刀具磨损量最小。