近幾年,隨著“中國制造2025”的提出,我國的切削刀具產業(yè)正如火如荼的發(fā)展,已經能夠實現(xiàn)整體硬質合金鉆頭、銑刀等標準刀具及一些非標整體刀具的制備。目前,用于精密加工的整體硬質合金刀具已實現(xiàn)了國產化,但是數控刀片的國產化率一直難以提升,因此研究數控刀片設計方法對提高我國數控刀片開發(fā)能力和自主知識產權保護能力有著重要的理論意義和實用價值。本文針對數控刀片設計制造中存在的難題,基于耐熱不銹鋼2Cr12Ni4Mo3VNbN(簡稱Fe-Cr-Ni不銹鋼)的精加工切削過程,利用數值仿真對數控刀片設計方法及優(yōu)化方法進行研究。首先,建立車削仿真模型,分析數值仿真過程中材料本構模型、摩擦模型、熱物理屬性模型的作用機制,為了數控刀片的初步設計更高效和簡潔,將整個三維的金屬切削過程簡化為二維切削過程,提出網格劃分一致性解決方案,并提出優(yōu)化切削仿真過程的評價指標和準則,為后續(xù)研究奠定理論基礎。接著,提出數控刀片刃口幾何參數優(yōu)化流程,分析刀片刃口幾何參數對切屑變形系數和刀片應力的影響,選用刀片應力和切屑變形系數作為評價指標對刀片前角和刃口半徑進行優(yōu)化,分析刀片前角和刃口半徑對刀片應力或切屑變形系數的影響規(guī)律,綜...

【文章頁數】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 數值仿真在金屬切削加工中的應用
        1.2.2 刃口幾何參數優(yōu)化或影響規(guī)律研究
        1.2.3 切屑形成與切屑折斷研究
        1.2.4 刀桿角度對切削過程的影響研究
    1.3 課題研究內容及思路
        1.3.1 課題的研究思路
        1.3.2 論文的組成部分
第2章 車削仿真模型建立
    2.1 工件材料和刀片材料選取
    2.2 切削仿真模型建立
        2.2.1 材料本構模型
        2.2.2 刀—屑摩擦模型
        2.2.3 熱物理屬性模型
        2.2.4 傳熱模型
    2.3 模型簡化及有限元網格劃分
    2.4 仿真過程評價指標和準則
    2.5 本章小結
第3章 基于數值仿真的精加工刀片刃口參數優(yōu)化
    3.1 工藝參數設計
    3.2 刀片刃口幾何參數優(yōu)化過程
    3.3 刀片刃口幾何參數對仿真結果的影響
    3.4 刀片刃口幾何參數優(yōu)化結果分析
    3.5 本章小結
第4章 基于數值仿真的精加工刀片槽型幾何參數優(yōu)化
    4.1 刀片槽型幾何參數分析
        4.1.1 刀片槽型幾何結構
        4.1.2 切屑折斷準則
    4.2 刀片槽型幾何參數優(yōu)化過程
    4.3 刀片槽型仿真結果處理
        4.3.1 仿真結果初步分析
        4.3.2 刀片槽型各個參數優(yōu)化
    4.4 本章小結
第5章 基于數值仿真的精加工刀桿角度優(yōu)化
    5.1 刀桿角度對車削過程的影響
        5.1.1 主偏角對車削過程的影響
        5.1.2 刃傾角對車削過程的影響
    5.2 刀桿角度對切屑形貌的影響
    5.3 刀桿角度的三維仿真模型建立
    5.4 刀桿角度的三維仿真結果分析
        5.4.1 刀桿角度對切削過程物理量的影響
        5.4.2 刀桿角度對切屑流出的影響
    5.5 本章小結
第6章 刀桿角度對切削過程優(yōu)化結果的試驗驗證
    6.1 試驗條件
    6.2 刀桿角度對切削力的影響
    6.3 刀桿角度對切屑形貌的影響
    6.4 刀桿角度對切削溫度的影響
    6.5 本章小結
第7章 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文和研究成果



本文編號：3786840