倒棱強化是刃口強化的一種重要方法,在切削淬硬鋼等難加工材料時,這種方法能夠有效地避免刀具磨損和破損,從而延長刀具的使用壽命;但刃口倒棱往往會導致更大的切削力和更高的切削溫度,切削過程存在較大的不確定性。因此,合理設計倒棱結構顯得尤為重要。本文結合生產(chǎn)實際,基于數(shù)控銑削實驗,全面研究了經(jīng)過刃口強化處理的、不同倒棱結構的涂層硬質(zhì)合金可轉位銑刀片銑削淬硬模具鋼S136時的性能。首先,對國內(nèi)外淬硬鋼加工和倒棱刀具切削的研究現(xiàn)狀進行了綜述;其次,介紹了一種適用于倒棱刀具的金屬切削模型,通過推導得出了倒棱刀具的切削力預測公式,還分析了淬硬鋼加工時鋸齒形切屑的成因,歸納了兩種主流的鋸齒形切屑成型理論;在此基礎上,對6把刃口倒棱結構參數(shù)不同的銑刀片進行了切削力正交實驗,利用極差和方差分析、多元線性回歸等統(tǒng)計學手段對實驗結果進行分析和計算,對比了倒棱結構參數(shù)及切削參數(shù)對銑削力的影響程度,建立了倒棱刀具的銑削力經(jīng)驗公式并進行了顯著性檢驗;然后,對實驗刀片進行了銑削磨損壽命實驗,觀測了每把刀片的磨損過程,分析了其磨損失效機理并對實驗產(chǎn)生的鋸齒形切屑成因進行了分析;最后,進行了銑刀片倒棱結構變化時的切削性能仿...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 淬硬鋼切削技術介紹
        1.2.1 硬態(tài)切削加工技術
        1.2.2 干切削技術
    1.3 淬硬鋼切削加工研究現(xiàn)狀
        1.3.1 淬硬鋼切削加工性能研究現(xiàn)狀
        1.3.2 淬硬鋼切削刀具磨損研究現(xiàn)狀
        1.3.3 淬硬鋼切削的鋸齒形切屑研究現(xiàn)狀
    1.4 倒棱刀具切削研究現(xiàn)狀
        1.4.1 刃口倒棱對切削性能的影響
        1.4.2 刃口倒棱對刀具磨損的影響
    1.5 課題來源與主要研究內(nèi)容
第2章 刃口倒棱作用機理及鋸齒形切屑成型理論
    2.1 倒棱刀具的切削變形機理
        2.1.1 主剪切變形區(qū)的塑性變形
        2.1.2 倒棱變形區(qū)的塑性變形
        2.1.3 切屑-前刀面接觸變形區(qū)的塑性變形
    2.2 倒棱刀具的切削力預測模型
    2.3 鋸齒形切屑成型理論
        2.3.1 周期性斷裂理論
        2.3.2 絕熱剪切理論
    2.4 本章小結
第3章 倒棱刀片的淬硬鋼銑削力實驗研究
    3.1 切削力實驗設計與實驗步驟
        3.1.1 實驗設備與測量儀器
        3.1.2 實驗刀具與工件材料
        3.1.3 切削力正交實驗方案設計
        3.1.4 測力結果處理
    3.2 銑削力實驗結果分析
        3.2.1 倒棱角度和切削參數(shù)對切削力的影響
        3.2.2 倒棱寬度和切削參數(shù)對切削力的影響
    3.3 切削力正交實驗研究
        3.3.1 極差分析銑削合力的影響
        3.3.2 方差分析銑削分力的影響
    3.4 倒棱刀片銑削力經(jīng)驗預測模型
        3.4.1 傳統(tǒng)切削力經(jīng)驗公式
        3.4.2 倒棱刀片銑削力經(jīng)驗公式的建立
        3.4.3 銑削力經(jīng)驗預測模型的顯著性檢驗
    3.5 本章小結
第4章 倒棱刀片的磨損特征及鋸齒形切屑研究
    4.2 倒棱結構不同刀片的磨損實驗研究
        4.2.1 實驗設備與實驗方案
        4.2.2 倒棱刀片磨損壽命分析
        4.2.3 倒棱刀片宏觀磨損形態(tài)分析
        4.2.4 倒棱刀片微觀磨損機理分析
    4.3 鋸齒形切屑研究
        4.3.1 切屑形貌分析
        4.3.2 刀片磨損和倒棱結構對切屑形貌的影響
        4.3.3 切削速度和倒棱結構對鋸齒形切屑形貌的影響
    4.4 本章小結
第5章 倒棱刀片淬硬模具鋼銑削過程仿真研究
    5.1 有限元模型與仿真條件
    5.2 倒棱結構對切削性能影響的仿真研究
        5.2.1 倒棱結構對切削溫度的影響
        5.2.2 倒棱結構對切削力的影響
        5.2.3 倒棱結構對等效應力的影響
    5.3 倒棱結構優(yōu)化仿真研究
        5.3.1 切削合力仿真對比
        5.3.2 等效應力仿真對比
        5.3.3 剪切角與切屑變形程度仿真對比
    5.4 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 工作總結
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
附錄Ⅰ



本文編號：3742504