0Cr13不锈钢插铣加工过程中刀具磨损研究及其刃口结构优选

发布时间：2020-04-23 04:42

【摘要】：进入21世纪以来,中国制造正逐渐转变为“中国智造”,为了满足航空航天、水电能源、船舶制造等行业快速的发展,如何高质量高效率的完成切削加工任务成为首要任务。针对此种情况,插铣法因大量切除金属的特点被广泛的应用。但是,正因为具有较高金属切除率的特点,使用于插铣加工的刀具经常出现磨损、破损等现象,过早的达到刀具使用寿命,不仅降低了加工效率,还大大的提高了经济成本。本文以适应实际生产加工为出发点,以降低刀具磨损,提高刀具使用寿命为目的,让插铣加工能更好的符合金属加工行业的需求,解决刀具磨损剧烈的问题,做了以下研究:首先,对刀具的磨损机理进行分析,找出插铣加工过程中刀尖区域的主要磨损形式,并针对不同磨损机理引起的刀具体积损失进行建模,以分析单位时间刀具因磨损而引起的体积损失量的方法定量分析刀具在不同阶段磨损率的变化规律。其次,结合切削仿真软件Deform-3D建立0Cr13不锈钢插铣过程三维仿真模型,完成不同切削参数的有限元仿真研究,研究插铣切削过程加工区域的温度以及刀具磨损率的变化规律。再次,通过正交切削试验获得加工区域的温度以及刀具磨损率的变化规律,将试验结果与切削仿真结果进行对比分析进而获得更为准确的仿真模型。为研究不同刃口结构的插铣刀刀具磨损情况提供理论基础。最后,研究不同刃口结构插铣刀加工区域温度变化与刀具磨损情况。利用切削仿真软件Deform-2D对不同刃口结构的刀具进行了切削仿真试验,分析了倒圆刃刀具的刃口钝圆半径、倒棱刃刀具的倒棱角度与宽度对加工区域的温度以及刀具磨损率的影响,并结合分析结果对两种切削刃的刃口结构进行了优选。完成切削验证试验,发现优化结构后的刀具可有效的降低刀具磨损率,并提高刀具的使用寿命。研究结论对切削0Cr13不锈钢的硬质合金插铣刀的刀具结构设计提供了理论依据和基础,为后续刀具结构的设计提供了有效的参考。
【图文】：

整体叶轮

图 1-1 整体叶轮图 1-2 水轮机水斗Fig.1-1 Integral Impeller Fig.1-2 The pelton of turbine目前水斗式水轮机多采用整体式结构件，其优点是可以减轻质量、减少数量、省去各个部件之间相互连接的部分，同时采用整体结构，能够有效高零件的使用寿命和安全性。然而，如何既要满足加工整体结构的需要，，满足高质量高效率的需求成为首要问题。插铣法融合了铣削与钻削[4]，形成

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图 1-1 整体叶轮图 1-2 水轮机水斗Fig.1-1 Integral Impeller Fig.1-2 The pelton of turbine目前水斗式水轮机多采用整体式结构件，其优点是可以减轻质量、减少数量、省去各个部件之间相互连接的部分，同时采用整体结构，能够有效高零件的使用寿命和安全性。然而，如何既要满足加工整体结构的需要，满足高质量高效率的需求成为首要问题。插铣法融合了铣削与钻削[4]，形成
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG54

【参考文献】