奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti应用广泛,但其加工硬化明显,切削加工性能较差,为满足不同工况下不同的加工,需要人们对此有新的探讨。本文针对加工不锈钢材料这种相对较“粘”材料出现的刀-屑粘焊现象进行研究,深入分析硬质合金刀具切削奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti刀-屑粘焊现象明显这一问题。凭借数值模拟及试验等技术手段获得粘焊的热力特性、刀-屑粘焊产生基础和演化以及粘焊变质层对加工工况的作用规律,为后续的粘焊变质层形成机理以及损伤演化提供理论试验基础,对进一步提高刀具的加工精度以及使用寿命,增加刀具的抗粘焊能力具有深厚的现实意义。首先,采用数值仿真软件Deform-3D建立切削模型并细化主要分析区域,实现硬质合金刀具对奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的车削模拟,获得前刀面刀-屑接触区域的温度场规律、切屑形态以及刀具磨损状态,确定刀-屑粘焊不同于一般刀具失效形式,为后续研究刀具粘焊变质层提供理论基础。其次,进行1Cr18Ni9Ti的车削试验,提取车削力范围,并通过超景深显微镜观测粘焊变质层的位置及大小,应用ANSYS Workbench模拟刀具前刀面粘焊变质层加载过程,获得刀-屑粘焊区域的应力分布特性,确定不同粘焊状态对前刀面的作用规律。再次,利用热成像仪采集前刀面刀-屑粘焊区域切削温度,依据曲面响应法采用Design-expert建立刀-屑粘焊区域的映射模型,并对模型的可靠性进行验证,获得不同参数交互作用下切削温度变化趋势以及粘焊状态,借助MATLAB对该二阶响应模型进行最优化求解,对实际加工中的切削参数选取进行补充分析。最后,通过试验及仿真综合分析获得粘焊变质层演化规律,确定其出现及稳定的材料属性以及热、力条件基础。分析刀具表面裂纹的扩展及汇集过程,揭示表面裂纹和刀-屑粘焊的相互作用规律。