中文摘要：

刀具磨损和寿命的预测对于加工过程的优化至关重要。然而传统的经验公式的研究方法存在着试验量大、切削数据庞杂、老的公式不能适用于新的高速加工工艺、不能解释磨损机理等缺点。本项目致力于刀具磨损仿真预测方法学的研究，尝试建立一种刀具磨损的"差分"磨损模型，结合有限元仿真技术，预测刀具前后刀面的磨损廓形。主要研究内容包括以不锈钢2Cr13为研究对象，研究了结合材料静态压缩试验和切削实验建立材料本构关系的方法，建立了适合描述2Cr13高速切削条件下材料塑性的Johnson-cook公式,开发了适合仿真"连续形"和"锯齿形"切屑成形过程的二维和三维仿真模型、建立了硬质合金刀具切削2Cr13材料的"差分"磨损模型，开发了基于"差分"磨损模型的刀具磨损二维和三维预测系统，并进行了大量的切削实验研究切削力、切削温度、刀具磨损、切削形态等，为数学建模和仿真研究提供基础试验数据。研究的磨损预测系统能够对硬质合金刀具切削2Cr13时的前后刀面磨损进行预测，预测误差在20%以内。本课题相关方面的研究成果具有开创性的意义，必将对我国切削理论的发展和刀具技术的研究具有积极的推动作用。