硬质合金刀具在加工2.25CrlMo0.25V钢材料时,刀具会发生严重的粘结破损。基于热力学理论,通过建立刀-屑接触区熵变、焓变的理论模型,提出了建立粘结自由能理论模型的方法,通过切削实验获取切削过程中刀具粘结破损形貌的相关数据,利用Matlab软件对理论模型的计算数据进行拟合,分析并得出了粘结自由能与刀具粘结破损之间在不同切削参数条件下的变化规律。结果表明粘结自由能可以用来衡量刀具粘结破损程度,研究结果为刀具粘结破损的深入研究提供参考。

针对模具型腔内外拐角铣削过程，分析球头铣刀铣削直线、内拐角、外拐角的切削层变化规律，建立了基于加工特征的铣削力预测模型。利用UG绘图软件建立了球头铣刀及工件的三维几何模型，并通过DEFORM-3D仿真软件对Cr12MoV模具钢的高速铣削过程进行有限元仿真，预测了球头铣刀在铣削直线段、内拐角和外拐角的铣削力，以及内外拐角时工件曲率半径对铣削力的影响。利用三轴数控加工中心进行高速铣削实验，实验结果表明：实验所得到的铣削力与仿真结果具有很好的吻合度，证明了铣削力理论计算模型的正确性，从而验证了仿真预测的准确性和可靠性。