基于跨尺度分析的銑刀磨損模型研究.pdf

1、隨著科技的快速發(fā)展，現(xiàn)代的制造業(yè)正走向綠色、高效、智能、柔性制造。銑削作為機(jī)械加工的主要方法之一，在切削材料時(shí)，刀具的磨損對(duì)加工精度帶來(lái)較大的影響，所以研究刀具在切削時(shí)的磨損機(jī)理，并建立相應(yīng)的刀具磨損模型是十分有必要的。
　　材料除了靜強(qiáng)度破壞作用，大多數(shù)磨損中磨屑形成的共性特征是材料的疲勞作用。所以，疲勞機(jī)制可以視為各種磨損研究的基礎(chǔ)。
　　本課題就是基于摩擦疲勞作用機(jī)制來(lái)推導(dǎo)建立銑刀后刀面的磨損模型，分析刀具的磨損機(jī)理，

2、提升工件的加工質(zhì)量以及如何延長(zhǎng)刀具壽命。本文的研究主要內(nèi)容如下：
　　(1)首先，在微觀尺度上，對(duì)銑刀后刀面與工件待加工表面接觸進(jìn)行分析，根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，建立后刀面與待加工表面微凸體的接觸模型，經(jīng)過(guò)對(duì)表面微凸體接觸模型進(jìn)行相應(yīng)的等價(jià)處理，構(gòu)建出接觸表面微凸體的動(dòng)態(tài)接觸模用來(lái)推導(dǎo)接觸表面微凸體在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況下的接觸次數(shù)。
　　(2)基于摩擦疲勞學(xué)的基本理論分析表面微凸體在相互摩擦?xí)r疲勞破壞的特征，通過(guò)建立接觸表面微凸體的

3、疲勞破壞模型來(lái)計(jì)算銑刀后刀面微凸體在動(dòng)態(tài)接觸作用下的疲勞破壞表達(dá)式，即建立了刀具表面微觀疲勞磨損模型。設(shè)計(jì)并制備YG8硬質(zhì)合金材料和6061鋁合金的配對(duì)試樣進(jìn)行表面摩擦疲勞的試驗(yàn)研究，用以分析YG8硬質(zhì)合金刀具與6061鋁合金的疲勞磨損性能并求得刀具與工件接觸表面的摩擦疲勞指數(shù)。
　　(3)在上面的研究基礎(chǔ)上，對(duì)刀具表面微觀疲勞磨損模型進(jìn)行跨尺度計(jì)算，得出刀具表面宏觀疲勞磨損模型，并得出該模型的解析計(jì)算公式。進(jìn)行銑削鋁合金試驗(yàn)，測(cè)