高速銑削模具鋼溫度場(chǎng)與表面完整性研究.pdf

1、模具作為工業(yè)生產(chǎn)中的主要工藝裝備，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、汽車等大支柱產(chǎn)業(yè)中。模具鋼是用來生產(chǎn)制造模具的主要鋼材，高速加工模具鋼不再單純追求高去除率，更關(guān)注高速條件下高表面加工質(zhì)量、高加工精度的研究。因此，深入研究高速銑削模具鋼時(shí)溫度場(chǎng)和表面完整性的分布情況，提高其銑削加工質(zhì)量具有重要意義。
　　本文針對(duì)高速銑削溫度場(chǎng)和表面完整性的分布情況進(jìn)行了研究。從系統(tǒng)熱傳導(dǎo)通用方程出發(fā)，充分考慮實(shí)際高速銑削過程中銑削熱的傳導(dǎo)方式、刀具與空氣介

2、質(zhì)的熱對(duì)流作用以及熱流強(qiáng)度邊界條件，建立了高速銑削瞬態(tài)溫度場(chǎng)的熱傳導(dǎo)模型，基于加權(quán)余量法，將溫度場(chǎng)模型的微分形式轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的積分泛函方程形式，提出一種具有一定精度近似解的計(jì)算方法，得到以等時(shí)間間隔下的銑削系統(tǒng)內(nèi)空間微元的瞬態(tài)溫度響應(yīng)量。針對(duì)實(shí)際高速銑削模具鋼的特點(diǎn)，提出了更加符合實(shí)際加工需求的切屑分離準(zhǔn)則。通過建立的三維有限元模型，對(duì)相同銑削參數(shù)下不同銑削軌跡進(jìn)行仿真，分析銑削力變化規(guī)律，得到了以表面粗糙度為目標(biāo)的曲面銑削行距的算法?；?/p>

3、于優(yōu)選后的銑削軌跡，結(jié)合銑削仿真與銑削實(shí)驗(yàn)，對(duì)表面粗糙度、表面殘余應(yīng)力和表面加工硬化進(jìn)行研究，定量的分析了工藝參數(shù)對(duì)表面完整性的作用規(guī)律，并揭示其形成的物理本質(zhì)。最后，利用 Matlab-GUI作為軟件開發(fā)平臺(tái)，以建立的高速銑削溫度場(chǎng)模型和表面完整性分布規(guī)律為基礎(chǔ)，開發(fā)了高速銑削模具鋼仿真系統(tǒng)。
　　本文通過理論研究與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)高速銑削表面完整性和溫度場(chǎng)進(jìn)行了深入的研究，減少了高速銑削加工的試切費(fèi)用，提高工件表面質(zhì)量。使