刀具槽型結構及表面涂層對切削過程影響的仿真研究.pdf

1、現(xiàn)代技術的飛速進步，機械制造工業(yè)不斷地向柔性化、集成化、自動化和智能化方向發(fā)展。先進的制造技術、高效率的數(shù)控機床的使用，要求切削加工所用的刀具具有高效率、高精度、高可靠性和專用化，而良好的斷屑是達到這一要求的重要手段和關鍵技術。利用斷屑槽進行斷屑是目前最為經(jīng)濟也是應用最為廣泛的一種斷屑方法。 本文闡述了斷屑槽研究的意義，綜述了國內(nèi)外切屑控制和斷屑槽的研究概況。通過采用有限元模擬的方法，詳細的分析了斷屑槽對切削過程的影響，槽型幾何

2、參數(shù)(凸臺高度、槽寬深比)以及涂層這些因素對切削力、應力、應變及溫度的影響規(guī)律。然后按照實際切削加工來設置邊界條件，把優(yōu)化后的槽型參數(shù)刀具進行切削模擬后的結果與試驗值進行比較，試驗結果與預期目的基本一致。結果表明：凸臺高度的增加(在允許范圍內(nèi))有助于切屑的折斷；圓弧曲線型槽型比直線型槽型的主切削力要低；斷屑槽槽寬比Wn/H=9.0左右時，切屑的應力應變最大，切屑最容易折斷；涂層刀具與沒有涂層的刀具相比，能降低切削力，但涂層刀具表面與切屑

3、接觸處溫度相對要高。 這些結論有助于我們更加深入了解切削機理，槽型各參數(shù)在切削過程中的作用，為復雜槽型的設計、優(yōu)化和選用提供理論指導，并對設計和制造過程中可能出現(xiàn)的問題進行分析與預測，提出改進措施，實現(xiàn)刀具槽型結構參數(shù)從開發(fā)到制造整個過程的優(yōu)化。這有助于解決傳統(tǒng)的用“試錯法”研究斷屑槽型所帶來的研究開發(fā)周期長、耗材量大、工作效率低、加工成本高的問題，達到提高經(jīng)濟效益的目的。 文章最后進行了總結，并對切屑折斷數(shù)學模型的研究