霧化液作用下拉削負載建模與試驗研究.pdf

1、拉削加工技術(shù)能夠提高生產(chǎn)效率和加工精度，被廣泛應用于汽車、航空、船舶、核能、風電等領(lǐng)域。傳統(tǒng)拉削加工中，多使用澆注式切削液來降低拉削溫度和減小拉削力及刀具磨損，從而提高工件加工效率和表面精度。由于對關(guān)鍵零部件要求的提高，以及工件加工的節(jié)能、環(huán)保趨勢，大量學者開始致力于研究如何實現(xiàn)拉削加工的高精化與拉削環(huán)境友好性。迄今為止，相關(guān)研究已表明，高性能的刀具表面織構(gòu)具有良好的減摩性和抗黏附性并能增強其耐磨性。本文基于織構(gòu)拉刀在霧化切削液作用下，

2、以一臺加工鍵槽的臥式拉床為試驗平臺，從刀—屑接觸面摩擦力角度入手，考慮了待加工工件拉削面積的圓弧效應并提出切削與刮削并存原理，同時引入了切削和刮削配比系數(shù)來調(diào)整各個拉刀刀齒的切削與刮削量所占的比例。相比傳統(tǒng)的拉削加工方法，本文所提出的加工方法在降低拉削負載和減小刀具磨損方面有著明顯優(yōu)勢。
　　論文主要分為5章：
　　首章是論文的緒論部分。本章整合了拉削加工的相關(guān)背景知識，明確該研究課題的意義，通過對國內(nèi)外學者在綠色切削、表面

3、織構(gòu)刀具以及切削力建模方面的研究成果的分析和討論，最后確立了本文具體研究內(nèi)容及行文結(jié)構(gòu)與研究脈絡(luò)。
　　第2章是拉削試驗系統(tǒng)部分。本章首先從機械方面介紹了拉床主油缸、夾具等機構(gòu)的功能和安裝方式以及試驗所用的霧化裝置，然后從電控方面介紹了試驗系統(tǒng)的通訊原理以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計，并進行了主要元器件的選型，最后對系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計作了簡要介紹。
　　第3章是拉削負載建模部分。本章首先基于刀—屑接觸面摩擦力模型，建立了單齒切削負載

4、模型，并依據(jù)實際拉削研究發(fā)現(xiàn)，提出了刮削力模型和切削刮削權(quán)重配比系數(shù)，同時兼顧待加工工件的圓弧效應，提出了單齒負載計算模型；最后基于單齒負載計算模型建立多齒拉削動態(tài)負載計算模型。
　　第4章是模型仿真分析部分。本章首先利用軟件對多齒拉削負載計算模型進行數(shù)值計算仿真，最后通過試驗，研究了普通拉刀和織構(gòu)拉刀在干拉與霧化工況下的拉削負載和刀具磨損情況，并分析討論了刀具織構(gòu)和霧化作用對拉削負載和刀具磨損方面的影響。
　　最后一章分析