冷作模具鋼因其硬度高、耐磨、具有較高的抗壓強(qiáng)度和良好的回火性能,在模具制造中得到了廣泛應(yīng)用。車削是傳統(tǒng)的機(jī)械加工過程中常用的加工方法。切削參數(shù)的選擇與切削力、切削溫度和表面殘余應(yīng)力密切相關(guān),其關(guān)系到產(chǎn)品的機(jī)械性能和裝配性能。因此,對(duì)加工過程中的切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,近些年來已經(jīng)成為機(jī)械制造領(lǐng)域中的一個(gè)重要研究課題。首先利用有限元技術(shù)建立了立方氮化硼（Cubic Boron Nitride,CBN）刀具干式車削Cr12Mo V的三維加工模型,以切削參數(shù)切削速度、進(jìn)給量、切削深度和刀尖圓弧半徑為變量采用正交實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)了仿真方案,并得到以切削力、切削溫度和表面殘余應(yīng)力為研究目標(biāo)的仿真數(shù)據(jù),從而得出了上述四個(gè)切削參數(shù)對(duì)于三個(gè)研究目標(biāo)的影響規(guī)律。隨后對(duì)切削力、切削溫度和表面殘余應(yīng)力進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析,分別建立了三個(gè)研究目標(biāo)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型與多元線性回歸預(yù)測(cè)模型。結(jié)果顯示人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型與多線性回歸預(yù)測(cè)模型的最大誤差分別為7.84%與71.5%,前者具有更高的預(yù)測(cè)精度。最后在切削參數(shù)尋優(yōu)部分,先通過信噪比對(duì)切削力、切削溫度和表面殘余應(yīng)力進(jìn)行了單目標(biāo)分析,得出影響其變化的主要因素分別為切削深度、切... 

【文章來源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CBN材料Fig.1CBNmaterials

華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-4-圖1CBN材料Fig.1CBNmaterials圖2CBN刀具Fig.2CBNcuttingtoolsCBN在1370℃以上時(shí)才會(huì)發(fā)生內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變，穩(wěn)定性極高。耐熱溫度高，比常見的金剛石刀具高出大約兩倍，從而使CBN刀具在高溫環(huán)境下的切削應(yīng)用極其廣泛[23,24]。CBN材料在化學(xué)穩(wěn)定性方面表現(xiàn)良好，不易與其它材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，與黑色金屬即使在1200℃左右的高溫中也不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。由于高速切削金屬材料時(shí)會(huì)產(chǎn)生較高的局部溫度，立方氮化硼刀具因?yàn)槠洳灰装l(fā)生粘結(jié)和擴(kuò)散現(xiàn)象造成的磨損，所以被廣泛應(yīng)用于在較高的切削速度下加工黑色金屬[25]。當(dāng)溫度達(dá)到1000℃時(shí)，CBN材料將會(huì)在表面發(fā)生氧化反應(yīng)形成一層具有化學(xué)惰性的氧化硼保護(hù)膜附著于材料表層，將內(nèi)部未發(fā)生反應(yīng)的部分與空氣隔開，阻止了進(jìn)一步的氧化。但是，氧化

華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-6-圖3硬態(tài)干式車削Fig.3Harddryturning研究人員對(duì)硬態(tài)干式切削技術(shù)的研究也進(jìn)入了一個(gè)更深的層次。隨著科技的革新，該技術(shù)已成為金屬加工行業(yè)中的主流切削工藝之一，與其他加工方法對(duì)比，具有以下諸多優(yōu)點(diǎn)[32,33]：1）綠色環(huán)保操作。硬態(tài)干式切削顧名思義，就是在切削加工金屬材料的時(shí)候?qū)τ谇邢饕旱氖褂迷诃h(huán)保標(biāo)準(zhǔn)之下或者不使用[34]，該方法有效地解決了切削加工中生產(chǎn)的廢液難回收以及污染環(huán)境的問題，使生產(chǎn)加工環(huán)境變得更為潔凈。2）降低生產(chǎn)成本。在傳統(tǒng)的切削加工中，生產(chǎn)中使用切削液的費(fèi)用以及加工后回收處理的費(fèi)用通常會(huì)占總生產(chǎn)費(fèi)用的15%左右，而刀具消耗的費(fèi)用僅占總成本的很少一部分[35]。因此，硬態(tài)干式切削技術(shù)免去了多余的費(fèi)用支出，是一種先進(jìn)又經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)加工方法。3）簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)，精簡加工系統(tǒng)。由于硬態(tài)干式切削技術(shù)不采用切削液，所以與切削液有關(guān)的機(jī)械設(shè)備及控制設(shè)備可以省去，使加工設(shè)備整體所占用的空間更小，簡化加工系統(tǒng)。4）生產(chǎn)效率高，資源消耗少。該加工技術(shù)的切削效率相對(duì)于其他的加工較高。在對(duì)產(chǎn)品精加工時(shí)其效率是磨削工藝的3倍左右[36]，而能量消耗卻只占磨削加工能耗的五分之一。5）加工柔性提升。與傳統(tǒng)的磨削加工方式相比，采用更換刀具轉(zhuǎn)盤、走刀路徑或改變刀具參數(shù)可以使加工的柔性顯著提升，可以對(duì)復(fù)雜的形狀進(jìn)行切削操作。除了上述的幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)之外，硬態(tài)干式切削技術(shù)也有許多獨(dú)特的地方，例如在切屑形狀方面，硬態(tài)干式切削大多產(chǎn)生鋸齒形切屑，而且切屑的形狀以及鋸齒大小受到多方面因素的影響，比如加工參數(shù)、材料屬性等；在加工溫度方面，由于在加工

【參考文獻(xiàn)】：
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