2.25Cr-1Mo-0.25V钢在我国石油、能源行业有着非常广泛的应用,是加氢反应器筒节材料的重要组成部分,材料本身具有强度高、塑性好、耐高温等优点,是一种难加工材料。在重型切削中,切削深度和进给量大,导致产生的切削温度和切削力也非常大,在热-力的共同作用下会对刀具磨损产生一定的影响,因此,对重载切削条件下切削变形区的热-力分布情况进行研究,掌握其分布规律,以解决加工效率低、刀具磨损严重等难题。首先,基于前刀面切削力系数建立前刀面切削力预测模型,通过试验来验证模型的精确性;研究大型切屑的卷曲过程,揭示切屑的生成机理;分析重载条件下切屑的折断力学特性,为大型切屑的卷曲和折断研究提供理论参考。其次,对重型切削变形区的温度场进行研究,推导出剪切区和刀-屑接触区温度的计算公式;通过刀具磨损试验并借助有限元仿真技术,对切削温度与刀具磨损的关系进行定量分析,建立刀具前刀面磨损模型。再次,进行切削试验,测量切削温度、切削力并收集不同参数下的切屑,为切削力模型的预测提供试验数据;磨制硬质合金棒进行高温拉伸试验,研究刀具材料的高温力学特性。最后,建立车削2.25Cr1-Mo-0.25V钢的有限元仿真模型,对不同切削参数下的切削力、切削温度和应力分布情况进行研究,进而验证切削力模型的有效性;进行正交试验,优选出最佳切削用量。