隨著科學技術的飛速發(fā)展,難加工材料以其優(yōu)異的特性被廣泛應用。但難加工材料的切削加工性不僅大大限制了其應用范圍,而且對刀具的切削性能及其使用壽命提出了更高的要求。本文基于摩擦學原理及溫度場微槽設計方法,在貴州大學設計的加工40CrMnMo和TC4材料前刀面帶單一微槽特征的刀具（以下簡稱微槽車刀）基礎上,利用DEFORM 3D仿真軟件分別在微槽與切削刃之間植入微織構,開展微槽微織構復合設計研究,以期研發(fā)更好降溫效果的刀具,達到延長刀具壽命的目的。主要研究內(nèi)容如下:（1）在切削40CrMnMo微槽車刀的微槽與切削刃之間,設計了條紋型、波紋型、梳齒形三種微織構,仿真分析了微織構形貌尺寸對切削溫度的影響規(guī)律,研究表明微織構形貌參數(shù)對切削溫度有顯著影響,三種微織構均大幅度降低了前刀面的切削溫度;（2）以刀具前刀面最大降溫幅度為目標,對切削40CrMnMo材料的刀具前刀面微槽和三種微織構的復合結(jié)構進行優(yōu)選,發(fā)現(xiàn)微槽梳齒形微織構的復合設計降溫效果最優(yōu),進而對其進行強度校核,滿足了刀具的強度要求;（3）對比分析切削40CrMnMo的原車刀、微槽車刀和三種微槽微織構復合設計車刀的切削力及工件表面殘余應力等... 

【文章來源】：貴州大學貴州省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

微槽車刀三維實體模型

波紋型微織構半徑 R（mm） 0.03,0.04,0.05弧度值 （°） 60槽微織構復合刀具結(jié)構優(yōu)選用 DEFORM 3D 仿真實驗平臺對所設計的微槽微織構復合刀具進行切削驗，并基于最大降溫幅度對所設計的微織構形貌尺寸進行優(yōu)選�？棙嬙O計參數(shù)優(yōu)選保證切削參數(shù)（企業(yè)推薦切削參數(shù)下）及仿真實驗設置一致的前提下，對 WTCT、BCT 及 SCT 五種車刀進行單因素仿真實驗，探究微織構參數(shù)對切響規(guī)律，并基于最大降溫幅度對微槽微織構復合設計進行優(yōu)選。WCT 車刀的溫度場云圖如圖 2.8、2.9 所示。

波紋型微織構半徑 R（mm） 0.03,0.04,0.05弧度值 （°） 60槽微織構復合刀具結(jié)構優(yōu)選用 DEFORM 3D 仿真實驗平臺對所設計的微槽微織構復合刀具進行切削驗，并基于最大降溫幅度對所設計的微織構形貌尺寸進行優(yōu)選�？棙嬙O計參數(shù)優(yōu)選保證切削參數(shù)（企業(yè)推薦切削參數(shù)下）及仿真實驗設置一致的前提下，對 WTCT、BCT 及 SCT 五種車刀進行單因素仿真實驗，探究微織構參數(shù)對切響規(guī)律，并基于最大降溫幅度對微槽微織構復合設計進行優(yōu)選。WCT 車刀的溫度場云圖如圖 2.8、2.9 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]新型硬質(zhì)合金微坑車刀切削能對比研究與預測[J]. 占剛,何林,蔣宏婉,鄒中妃.  工程科學學報. 2017(08)
[2]車削奧氏體不銹鋼刀片斷屑槽研究[J]. 冉龍姣,唐子淇,鄢強,王成啟.  成都大學學報(自然科學版). 2016(02)
[3]刀具表面微織構設計和切削仿真分析[J]. 符永宏,王海波,顧亞勵,李玉弟.  機械制造. 2016(06)
[4]仿生摩擦學刀具織構設計[J]. 杜宏益,何林,杜紅星,馬珂婧,李亞平.  組合機床與自動化加工技術. 2016(04)
[5]基于DEFORM-3D的微織構刀具切削性能仿真分析[J]. 徐明剛,張振,馬小林,黃文勇.  組合機床與自動化加工技術. 2016(03)
[6]微型車刀微孔織構設計及高速微車削試驗[J]. 于占江,王雯,張超楠,許金凱.  潤滑與密封. 2016(02)
[7]可轉(zhuǎn)位刀片斷屑槽斷屑性能及其槽構技術研究[J]. 何耿煌,吳沖滸,劉獻禮,張守全,鄒伶俐.  哈爾濱理工大學學報. 2015(03)
[8]橢圓狀微織構自潤滑車刀切削性能試驗[J]. 吳澤,鄧建新,邢佑強,程潔,趙軍.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2012(07)
[9]航空鈦合金銑削過程有限元數(shù)值模擬[J]. 王洪祥,徐濤,楊嘉.  機械傳動. 2012(02)
[10]刀具斷屑槽對切削過程影響的數(shù)值模擬[J]. 楊天恩,熊計,孫蘭,羅堉平,龍新延.  硬質(zhì)合金. 2011(04)

博士論文
[1]航空難加工材料螺旋銑制孔專用刀具設計及其質(zhì)量研究[D]. 周蘭.浙江大學 2017
[2]多尺度表面織構陶瓷刀具的制備及其切削性能研究[D]. 邢佑強.山東大學 2016
[3]表面織構刀具切削鈦合金的基礎研究[D]. 蘇永生.南京航空航天大學 2015
[4]軟涂層微納織構自潤滑刀具的制備及其切削性能研究[D]. 連云崧.山東大學 2014
[5]微量潤滑切削表面殘余應力預測建模[D]. 季霞.上海交通大學 2014
[6]基于鈦合金高速銑削刀具失效演變的硬質(zhì)合金涂層刀具設計與制造[D]. 李安海.山東大學 2013
[7]微池自潤滑刀具的研究[D]. 宋文龍.山東大學 2010

碩士論文
[1]鈦合金整體葉盤盤銑加工刀具設計優(yōu)化及評價分析[D]. 陳天啟.哈爾濱理工大學 2017
[2]鈦合金整體葉盤加工用插銑刀設計研究[D]. 宋旭.哈爾濱理工大學 2017
[3]鎳基高溫合金GH4169車削過程及刀片槽型優(yōu)化[D]. 寧邵鵬.湘潭大學 2016
[4]TC4-DT鈦合金切削性能研究與仿生刀具結(jié)構設計[D]. 姜振喜.山東大學 2016
[5]三維復雜槽型可轉(zhuǎn)位刀片斷屑機理及參數(shù)化設計研究[D]. 高永斌.哈爾濱理工大學 2016
[6]微織構麻花鉆的設計制備及鉆削性能研究[D]. 高煥煥.山東大學 2015
[7]刀具表面微織構切削機理研究[D]. 張俊生.合肥工業(yè)大學 2015
[8]微織構硬質(zhì)合金刀具干切削鋁合金實驗研究[D]. 龍石山.湘潭大學 2014
[9]表面織構陶瓷刀具的切削性能研究[D]. 馮秀亭.山東大學 2014
[10]航空難加工材料螺旋銑孔專用刀具研究[D]. 王亞飛.浙江大學 2014



本文編號：3020930