本文關(guān)鍵詞：高速銑削模具鋼Cr12MoV的切削溫度及刀具磨損研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展,模具的需求量大幅度增加,應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大,這就對(duì)模具制造行業(yè)提出了更高的要求。其中,模具鋼Cr12Mo V因其具有高硬度、耐磨性和淬透性好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于模具的制造。目前對(duì)于模具鋼Cr12Mo V的研究多集中在車削方面,但對(duì)于加工精度要求較高的表面,車削不能滿足加工精度的要求。因此,有必要對(duì)銑削模具鋼Cr12Mo V的機(jī)理進(jìn)行更多的分析研究。本文以高速銑削模具鋼Cr12Mo V為研究對(duì)象,采用理論研究及有限元仿真的方法對(duì)其切削機(jī)理展開研究,主要的研究?jī)?nèi)容及成果為:(1)利用DEFORM-3D軟件對(duì)刀具(TiN涂層刀具、PCBN刀具及Al2O3基陶瓷刀具)銑削模具鋼Cr12Mo V在三組切削用量下進(jìn)行仿真,對(duì)比分析三種材料刀具在三組切削用量下切削溫度及刀具磨損的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:切削溫度及刀具磨損的最大值出現(xiàn)在切削刃處,Al2O3基陶瓷刀具的切削溫度及磨損量明顯高于TiN涂層刀具和PCBN刀具,隨著切削用量的增大,Al2O3基陶瓷刀具切削溫度及磨損量的增幅也高于TiN涂層刀具和PCBN刀具。通過對(duì)刀具做點(diǎn)跟蹤分析可知,切削溫度與刀具的磨損有直接的關(guān)系,切削溫度越高其刀具磨損就越大。因此,銑削模具鋼Cr12Mo V時(shí)建議選用PCBN刀具或TiN涂層刀具。(2)根據(jù)PCBN刀具銑削模具鋼Cr12Mo V建立的切削用量正交試驗(yàn)表進(jìn)行仿真分析,運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行多元線性回歸分析,得到銑削模具鋼Cr12Mo V切削溫度的預(yù)測(cè)模型為12.03 0.01 0.006c p?=7.6v f a。利用極差分析法得出切削用量影響切削溫度的主次順序及最優(yōu)組合。(3)以固體熱傳導(dǎo)定律為基礎(chǔ),通過熱源溫度場(chǎng)迭加法(持續(xù)無限大面熱源溫度場(chǎng)求解公式),結(jié)合高速端面銑削的特點(diǎn),建立了高速銑削工件已加工表面上任一點(diǎn)在任一時(shí)刻的溫升數(shù)學(xué)解析模型。
【關(guān)鍵詞】：高速銑削 有限元 解析法 切削溫度 刀具磨損
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG54
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-14
• 第1章 緒論14-22
• 1.1 課題研究背景及意義14-15
• 1.1.1 課題的研究背景14
• 1.1.2 課題的研究意義14-15
• 1.2 模具鋼Cr12Mo V材料簡(jiǎn)介15-17
• 1.2.1 模具鋼Cr12Mo V材料性能特點(diǎn)15-16
• 1.2.2 適合加工模具鋼Cr12Mo V的刀具材料16-17
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3.1 高速切削加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.2 刀具磨損的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3.3 切削溫度的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3.4 存在的主要問題20
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容20-21
• 1.5 本章小結(jié)21-22
• 第2章 金屬切削加工理論及有限元模型的建立22-36
• 2.1 切削加工的理論基礎(chǔ)22-25
• 2.1.1 金屬切削加工的變形理論22-23
• 2.1.2 切削熱與切削溫度23-24
• 2.1.3 刀具磨損與刀具的耐用度24-25
• 2.2 有限元法應(yīng)用于DEFORM-3D軟件的關(guān)鍵技術(shù)25-30
• 2.2.1 材料流動(dòng)應(yīng)力模型的建立25-26
• 2.2.2 摩擦模型26
• 2.2.3 切屑分離準(zhǔn)則26-27
• 2.2.4 刀具磨損模型27
• 2.2.5 網(wǎng)格畸變及網(wǎng)格重劃分技術(shù)27-30
• 2.3 DEFORM-3D在切削仿真中的應(yīng)用30-34
• 2.3.1 DEFORM-3D軟件簡(jiǎn)介30-31
• 2.3.2 DEFORM-3D軟件的主界面及模擬分析步驟31-34
• 2.4 銑削模具鋼Cr12Mo V模擬仿真有限元模型的建立34-35
• 2.4.1 工件和刀具幾何模型的建立34
• 2.4.2 模型的網(wǎng)格劃分34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 不同材料刀具性能分析36-46
• 3.1 銑削模具鋼Cr12Mo V切削用量及刀具角度的確定36-37
• 3.2 不同材料刀具切削溫度的仿真分析37-41
• 3.2.1 不同材料刀具對(duì)切削溫度影響分析37-39
• 3.2.2 不同材料刀具溫度分布云圖分析39-41
• 3.2.3 刀具前刀面切削溫度點(diǎn)跟蹤云圖分析41
• 3.3 不同材料刀具磨損仿真分析41-44
• 3.3.1 不同材料刀具磨損分析41-43
• 3.3.2 刀具前后刀面磨損點(diǎn)跟蹤云圖分析43-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第4章 基于多元回歸分析的切削溫度預(yù)測(cè)模型的研究46-52
• 4.1 正交試驗(yàn)多元分析法的設(shè)計(jì)46-47
• 4.2 正交試驗(yàn)的仿真結(jié)果及處理47-48
• 4.3 模具鋼Cr12Mo V切削溫度預(yù)測(cè)模型的建立48-50
• 4.3.1 多元回歸預(yù)測(cè)法介紹48
• 4.3.2 模具鋼Cr12Mo V多元回歸預(yù)測(cè)模型的建立48-50
• 4.3.3 運(yùn)用極差分析法對(duì)數(shù)據(jù)分析處理50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 第5章 工件表面溫度場(chǎng)的理論計(jì)算52-61
• 5.1 固體熱傳導(dǎo)定律52-53
• 5.1.1 傅立葉導(dǎo)熱定律52
• 5.1.2 固體導(dǎo)熱微分方程52-53
• 5.2 熱源法的理論基礎(chǔ)53-56
• 5.2.1 瞬時(shí)點(diǎn)熱源的溫度場(chǎng)53-54
• 5.2.2 瞬時(shí)有限長(zhǎng)線熱源的溫度場(chǎng)54-55
• 5.2.3 瞬時(shí)無限長(zhǎng)線熱源的溫度場(chǎng)55-56
• 5.3 工件溫度場(chǎng)解析模型建立56-60
• 5.3.1 瞬時(shí)無限大面熱源溫度場(chǎng)求解56-57
• 5.3.2 持續(xù)無限大面熱源溫度場(chǎng)求解57-58
• 5.3.3 端銑工件溫度場(chǎng)的計(jì)算58-59
• 5.3.4 線熱源平均強(qiáng)度qs的確定59-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 總結(jié)與展望61-63
• 總結(jié)61-62
• 展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-68
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉力強(qiáng);趙剛;;切削溫度的理論計(jì)算[J];佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年05期

2 曹自洋;何寧;李亮;;切削溫度對(duì)微細(xì)切削加工影響的有限元分析研究[J];工具技術(shù);2010年11期

3 李紹捫;;紅外測(cè)量切削溫度[J];機(jī)械工人(冷加工);1984年02期

4 張維紀(jì)，，戴振松;切削溫度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理裝置[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1994年05期

5 王欣亭;切削溫度經(jīng)驗(yàn)公式的求法（正交分析）[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);1995年10期

6 劉戰(zhàn)強(qiáng),黃傳真,萬熠,艾興;切削溫度測(cè)量方法綜述[J];工具技術(shù);2002年03期

7 全燕鳴,林金萍,王成勇;高速立銑加工中切削溫度的測(cè)量(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronau;2005年01期

8 全燕鳴;趙婧;何振威;林金萍;樂有樹;;切削溫度測(cè)量信號(hào)的獲取與處理[J];中國(guó)機(jī)械工程;2009年05期

9 劉東;陳五一;徐宏海;羅學(xué)科;;鈦合金TC4切削溫度變化規(guī)律仿真研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2009年22期

10 戴振松;張維紀(jì);;采用單片機(jī)改革切削溫度實(shí)驗(yàn)[J];電子機(jī)械工程;1993年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 孫寶元;曾其勇;盧俊;柏平;黃尚誠(chéng);劉維;;化爆材料的切削溫度與切削力在線實(shí)時(shí)監(jiān)控研究[A];全國(guó)生產(chǎn)工程第九屆年會(huì)暨第四屆青年科技工作者學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（二）[C];2004年

2 劉勝;;鈦合金TC9切削溫度的仿真與試驗(yàn)研究[A];第五屆全國(guó)流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議暨2008年中國(guó)航空學(xué)會(huì)液壓與氣動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 姜芙林;高速斷續(xù)加工過程工件及刀具瞬態(tài)切削溫度的研究[D];山東大學(xué);2015年

2 張士軍;涂層刀具切削溫度及其測(cè)試技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2009年

3 楊穎;低溫冷風(fēng)在綠色加工中應(yīng)用的若干問題研究[D];重慶大學(xué);2004年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳欣;三維通穿槽對(duì)切削溫度影響的有限元仿真研究[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2015年

2 宋金榜;三種典型微細(xì)結(jié)構(gòu)缺陷的試驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2015年

3 程格;高速銑削模具鋼Cr12MoV的切削溫度及刀具磨損研究[D];蘭州理工大學(xué);2016年

4 張帆;高速銑削刀具和工件瞬態(tài)切削溫度研究[D];山東大學(xué);2012年

5 劉繼剛;涂層刀具切削溫度場(chǎng)的有限元分析[D];山東大學(xué);2009年

6 王輝;切削力與切削溫度測(cè)量的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

7 徐靜;新型化爆材料動(dòng)態(tài)切削溫度測(cè)試系統(tǒng)研究[D];大連理工大學(xué);2005年

8 盧俊;化爆材料的新型動(dòng)態(tài)切削溫度及切削力測(cè)試系統(tǒng)的研發(fā)[D];大連理工大學(xué);2004年

9 王曉亮;TC4鈦合金切削溫度的研究[D];沈陽理工大學(xué);2013年

10 岳蕓;干硬切削30CrNiMo8合金鋼切削溫度與切削力的研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：高速銑削模具鋼Cr12MoV的切削溫度及刀具磨損研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：484471