準(zhǔn)干式深孔加工中切削熱的理論計(jì)算與溫度場(chǎng)模擬.pdf

1、準(zhǔn)干式深孔加工是一個(gè)高度非線性、熱力耦合的過程。在深孔加工過程中切削熱的產(chǎn)生主要來源于切屑的變形(剪切面熱源)和刀具、切屑和工件間的摩擦(摩擦面熱源)。雖然兩種熱源面不大，但在一般情況下都能產(chǎn)生高溫，有學(xué)者曾在研究中指出最高溫升可達(dá)1000℃。較高的切削溫度是刀具磨損的主要原因，它將限制生產(chǎn)率的提高。切削溫度還會(huì)使加工精度降低，使已加工表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力以及其它缺陷。 由于加工過程中產(chǎn)生的切削熱對(duì)刀具磨損的部位、工件材料性能的變化

2、、已加工表面質(zhì)量都有很大的影響，因而對(duì)切削熱的研究顯得尤為重要。本文主要工作是研究單刃內(nèi)排屑深孔鉆在加工過程中產(chǎn)生的切削熱。在論文中首先基于前人提出的一些研究模型，結(jié)合深孔加工的實(shí)際切削情況，從理論上給出一種求切削熱的方法。并分析切削熱的主要影響因素，從而給實(shí)際加工提供一定的參考價(jià)值。接下來通過分析溫度場(chǎng)的分布情況定性的分析切削熱，并利用通用有限元軟件(DEFORM)進(jìn)行建模分析，給出一種直觀的溫度場(chǎng)分布狀況。最后采用單一變量法，求出切

3、削溫度關(guān)于轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量的關(guān)系式，應(yīng)用Matlab編程，作出前刀面最高切削溫度與轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量的變化曲線。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于：首先從實(shí)際深孔加工角度出發(fā)，導(dǎo)出切削熱的計(jì)算表達(dá)式，特別是對(duì)切削熱的主要影響因素進(jìn)行了分析；其次使用有限元軟件DEFORM對(duì)深孔加工過程中單刃內(nèi)排屑深孔鉆頭的溫度場(chǎng)分布進(jìn)行模擬；最后根據(jù)模擬出的溫度場(chǎng)分布圖，采用單一變量法，求出鉆頭最高切削溫度關(guān)于轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量的計(jì)算關(guān)系式，應(yīng)用Matlab編程，作出前刀面最高