自回轉車刀切削仿真分析及實驗研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,高強度鋼、高溫合金、鈦合金及復合材料等的應用日益廣泛。這些材料的切削加工性能差,用普通刀具切削加工這些材料時,刀具磨損快,壽命短,只能采用很低的切削速度和使用切削液的濕式切削加工方法,不僅制約這些材料的廣泛應用,也不符合綠色制造工藝的要求。自回轉刀具從刀具的結構入手,巧妙地使刀具增加一個運動單元,有效地改善了刀具的工作狀態(tài),可極大地提高刀具材料的耐高溫性能及抗磨損能力。本文介紹了自回轉刀具的基本原理、安裝方式與工

2、作角度,以及自回轉刀具速度方向后角和臨界傾斜角的研究和刀具的磨損,給出了切削速度、進給量的選取原則。用Pro/E完成自回轉車刀的實體建模,用Deform 3D軟件對自回轉車刀的切削加工過程進行模擬分析。研究了刀片傾斜角及切削用量等參數(shù)對切屑形態(tài)、切削力的影響規(guī)律。仿真結果表明,自回轉刀具切削加工過程中,切削力隨著刀具傾斜角的增大而逐漸減小,進給力隨著刀具傾斜角的增大而減小,而背向力則是隨著刀具傾斜角的增大呈現(xiàn)緩慢增大；切削力隨著工件的切

3、削速度增大而減小,而進給力,背向力力則隨著工件切削速度的增大而增大；切削力,進給力,背向力都是隨著背吃刀量的增大而增大。在理論分析和仿真基礎上,設計一種自回轉車刀,通過用高速鋼圓刀片對45號鋼的單因素法切削試驗研究。研究分析了刀片傾斜角及切削用量等參數(shù)對切屑形態(tài)、切削力的影響規(guī)律,以及刀具后刀面的磨損規(guī)律。實驗結果表明,刀具旋轉,自回轉車刀在正切削位置的情況下,切削力隨著刀具傾斜角增大而減小,進給力隨著刀具傾斜角的增大而增大,背向力基本