激光微织构对高速钢刀具切削温升的影响研究

发布时间：2024-03-14 00:03

　　切削过程中温度过高,易使材料软化出现“粘刀”现象,加剧刀具磨损甚至失效影响工件表面加工质量。为了解决这一问题,国内外学者展开了大量研究。本文即在此研究基础上,采用激光表面微织构技术,在高速钢刀具刀-屑摩擦区域,置入微凹体及微凸体形貌,发挥激光织构形貌尺寸可控、适用范围广、绿色无污染等优势,以实现刀具表面的复合微造型。同时,开展温升试验,验证从切削热产生及传递两种途径降低刀具切削温度的效果,从而提高刀具性能,改善加工质量。论文通过理论模拟与试验相结合的方式,研究了三种不同织构形貌对刀具切削温升的影响规律,介绍了相关基础理论,并进行模拟仿真、激光工艺与车削试验。论文主要研究内容如下:(1)结合金属切削理论与传热学理论,系统介绍了三大变形区切削规律,在此基础上,给出了各部分(刀具前刀面、工件、切屑等)切削热及切削温度公式及相应热分配系数表达式,综合分析影响切削温升的因素,针对微凹槽、微凹腔、微毛化三种织构形貌,建立高速钢刀具二维切削模型,利用ABAQUS软件仿真切削过程,模拟刀具温度场,对比粗/精两种不同工况下切削温升变化。通过对比分析发现:精加工和粗加工工况下得出的结论基本一致,即微织构形...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1我国刀具进口和出口情况；(a)进口情况；(b)出口情况

图1.1我国刀具进口和出口情况；(a)进口情况；(b)出口情况Fig1.1Cuttingtools’importandexport；(a)Importreports；(b)Exportrepor口刀具价格方面同样差别巨大，我国刀具进出口价格如表1所示，材质....

图1.2常见表面微形貌;(a)凹腔微形貌;(b)凹槽微形貌;(c)凸体微形貌;(d)鳞片形貌

图1.2常见表面微形貌;(a)凹腔微形貌;(b)凹槽微形貌;(c)凸体微形貌;(d)鳞片形貌[13,14]Fig.1.2Fourcommontypestexture;(a)Micro-concavetexture;(b)Micro-groovetexture;(....

图1.3表面微织构刀具车削不同材料时的切削性能;(a)钢材料;(b)铝合金材料[24]

常见表面微形貌;(a)凹腔微形貌;(b)凹槽微形貌;(c)凸体微形貌;(d)鳞片形Fig.1.2Fourcommontypestexture;(a)Micro-concavetexture;(b)Micro-groovetexture;(c)Micro-convex....

图1.4表面织构的应用;(a)固体润滑;(b)减少磨粒磨损;(c)咬合作用[34]

江苏大学专业学位硕士学位论文构结构的储油作用可以减小摩擦力矩改善温升等。通过分析国内外学者的研究成果，归纳出表面织构作用机理，涉及到多学科交叉，如材料科学、摩擦学、传热学等众多学科内容，具体如下：（1）从流体动力学理论看，表面微织构可以让润滑液在摩擦表面间形成一层薄膜，由于流体动....

本文编号：3927767