基于刀具表面微结构的拉削负载动特性研究

发布时间：2025-03-19 23:00

　　拉削加工由于其高精度和高效率的特点,广泛应用于航空航天、汽车领域等大批量零部件加工中。随着工业化对加工精度要求的不断提高,国内外大量学者致力于实现拉削过程精密化、平稳化。然而,拉削过程是拉削刀具、工件和切屑之间复杂的相互作用的过程。因此,如何精确描述引入3D表面微结构之后的拉削负载特性,对于优化切削中的参数,改善刀-工-屑接触条件,提高工件的加工质量,具有重要的意义。本文针对表面微结构对拉削负载特性的影响,以卧式平键拉床为试验平台,提出了基于刀尖表面微结构的拉削负载建模思路。从传统切削建模理论出发,提出切屑剪切,镦粗,弯曲变形的原理。根据微结构引入的减阻降载效应和切屑凸起引发的加强筋效应,建立了单齿拉削负载模型。根据拉刀刀齿和工件接触交替周期的变化规律,建立了多齿拉削负载模型。论文的主要工作成果如下:(1)拉削试验台总体设计。对卧式平键拉床进行硬件部分和软件部分设计。根据实际拉削工艺要求,分析了拉床基本床身、零部件等机械结构,同时设计了拉床电气系统的回路,最后进行传感器选型。(2)建立刀尖表面微结构的拉削负载模型。根据切屑剪切,敦促,弯曲变形的原理,考虑了表面微结构引入的减阻降载效应和切...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１拉床应用领域??然而，随着现代市场竞争日趋激烈，加工生产标准逐渐升高，提高生产质量成为一项迫??

拉削加工作为一种常用的切削工艺，具有加工精度高，加工范围广，生产效率高，使用??成本低等优点，被大范围用在航空航天、汽车、船舶、能源工业等重型高精密加工领域中，??如图１．１所示。???航＇个：航尺??船ｆｆｉ??汽车?能源工业??图１．１拉床应用领域??然而，随着现代市场竞争日....

图１．２车刀的沟槽状微结构??２００９年，Ｎｏｒｉｔａｋａ?Ｋａｗａｓｅｇｉ１４］等人在Ｓｕｇｉｈａｒａ?Ｔ的研究基础上探索飞秒激光加工的微结??

（１）刀具表面微结构国外研究现状??２００９年，Ｓｕｇｉｈａｒａ?Ｔ１３］通过利用飞秒激光在铣刀表面分别制造出微米级别和纳米级别相??集合的沟槽织构，如图１．２所示。通过研究织构的抗粘结与润滑性能，得出了刀具表面微结??构可以通过存储切削液形成润滑膜，起到减少刀屑接触表面摩擦系数....

图1.3车刀的不同表面微结构

图１．４车刀的微纳级别表面微结构??２００９年，Ｌｅｉ等［５］使用激光雕刻技术在刀具表面加工不同阵列方式的圆形微结构。试表明该表面微结构不但没有影响刀具强度，更能有效降低前刀面的摩擦系数１０％￣３０年，Ｍ〇ｈａｍｅｄ［６］开展了带沟槽和无沟槽的磨削对比试验。结果表明，沟槽式磨削将....

图１．４车刀的微纳级别表面微结构??２００９年，Ｌｅｉ等［５］使用激光雕刻技术在刀具表面加工不同阵列方式的圆形微结构

＇??Ｆｌａｎｋ?ｆａｃｅ??图１．３车刀的不同表面微结构??ｒ—ｒ??Ｉ?１??Ｆｌａｎｋ?ｆａｃｆ？?Ｆｉａｎｋ?ｆａｃｅ＾??困??图１．４车刀的微纳级别表面微结构??２００９年，Ｌｅｉ等［５］使用激光雕刻技术在刀具表面加工不同阵列方式的圆形微结构。试验??结果表明该表面微....

本文编号：4036987