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。銑削作為機械加工的主要方法之一，在切削材料時，刀具的磨損對加工精度帶來較大的影響，所以研究刀具在切削時的磨損機理，并建立相應的刀具磨損模型是十分有必要的。
　　材料除了靜強度破壞作用，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制來推導建立銑刀后刀面的磨損模型，分析刀具的磨損機理，

2、提升工件的加工質(zhì)量以及如何延長刀具壽命。本文的研究主要內(nèi)容如下：
　　(1)首先，在微觀尺度上，對銑刀后刀面與工件待加工表面接觸進行分析，根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計學原理，建立后刀面與待加工表面微凸體的接觸模型，經(jīng)過對表面微凸體接觸模型進行相應的等價處理，構(gòu)建出接觸表面微凸體的動態(tài)接觸模用來推導接觸表面微凸體在相對運動的情況下的接觸次數(shù)。
　　(2)基于摩擦疲勞學的基本理論分析表面微凸體在相互摩擦時疲勞破壞的特征，通過建立接觸表面微凸體的

3、疲勞破壞模型來計算銑刀后刀面微凸體在動態(tài)接觸作用下的疲勞破壞表達式，即建立了刀具表面微觀疲勞磨損模型。設計并制備YG8硬質(zhì)合金材料和6061鋁合金的配對試樣進行表面摩擦疲勞的試驗研究，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，對刀具表面微觀疲勞磨損模型進行跨尺度計算，得出刀具表面宏觀疲勞磨損模型，并得出該模型的解析計算公式。進行銑削鋁合金試驗，測