[发明专利]用正交切削法测定材料断裂韧性的方法

权利要求书

1.一种用正交切削法测定材料断裂韧性的方法，其特征是，包括以下步骤：

1）对材料待测试样初加工；

2）将测力仪安置于工件下方并与机床工作台固定连接、用于测量切削力F_c和切削推力F_t；

3）在机床上对待测试样切削加工；

4）在不同切削厚度a_c下，计算或测量切屑厚度a_ch；

5）根据以下公式计算得到被切削材料的断裂韧性值G_c：

Fcaw-Ftawtanφ=σs2ac(tanφ+1tanφ)+Gc,]]>

其中，F_c为切削力、F_t为切削推力、a_c为切削厚度、a_w为切削宽度、σ_s为工件材料的屈服强度；计算得到被切削材料的断裂韧性值G_c；

其中

tanφ=cosγ0(ach/ac)-sinγ0,]]>

为剪切角为，γ₀为刀具前角，a_ch为切屑厚度。

2.如权利要求1所述的用正交切削法测定材料断裂韧性的方法，其特征是，所述步骤1）的待测试样加工成半圆柱形、或长方体薄板。

3.如权利要求1所述的用正交切削法测定材料断裂韧性的方法，其特征是，所述步骤3）切削时半圆柱形试样的直径边朝外装夹作为加工面、矩形试样任意一薄面边为加工面。

4.如权利要求1所述的用正交切削法测定材料断裂韧性的方法，其特征是，所述步骤3）加工机床为立式数控铣床，采用逆铣切削方式对待测试样切削加工。

5.如权利要求1所述的用正交切削法测定材料断裂韧性的方法，其特征是，所述步骤4）切屑形态若为连续带状，直接测量切屑厚度a_ch。

6.如权利要求1所述的用正交切削法测定材料断裂韧性的方法，其特征是，所述步骤4）切屑形态若为锯齿状，锯齿形切屑厚度a_ch采用以下公式计算：

a_ch＝H-h+h/2＝H-h/2，

其中h为锯齿形切屑中不连续部分的高度，H为锯齿形切屑最大高度。