基于三維斷屑槽型可轉(zhuǎn)位車刀片的切削力建模與研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，硬質(zhì)合金作為刀具材料已經(jīng)普遍應(yīng)用于金屬切削加工，硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片切削性能的優(yōu)劣，直接影響了生產(chǎn)加工的效率及加工質(zhì)量。而切削性能的優(yōu)劣在很大程度上又取決于刀具的斷屑性能和切削過程中力的影響，所以對(duì)于硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的斷屑槽以及切削力的研究，一直以來都是機(jī)加工研究領(lǐng)域的重大論題。斷屑槽方面，三維復(fù)雜槽型的產(chǎn)生，使得斷屑更可靠，范圍更廣，使用涂層材料以后，使刀具壽命更高，所以這類槽型刀片是目前的主要研究對(duì)象。切削力

2、方面，選用新型槽型刀片，進(jìn)行正交切削試驗(yàn)，研究切削過程中，該類新型槽型的斷屑效果以及三向切削力的變化規(guī)律對(duì)于切削力理論建模有很大的指導(dǎo)作用和參考價(jià)值。本文在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀片斷屑槽型對(duì)切削折斷的影響以及切削力的建模進(jìn)行了理論與實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先，論文結(jié)合當(dāng)前的現(xiàn)狀闡述了斷屑槽和切削力研究的意義，分析了斷屑槽的結(jié)構(gòu)組成、作用以及分類，對(duì)目前的主流三維復(fù)雜槽型從結(jié)構(gòu)與作用上做出了性能評(píng)價(jià)，同時(shí)綜述了國內(nèi)外學(xué)者在斷屑

3、槽研究及切削力建模方面研究的概況以及所取得的成果。
　　其次，論文從刀具幾何角度和斷屑槽幾何參數(shù)兩個(gè)方面分析了金屬切削過程中影響切屑折斷的主要因素，分別分析了切削用量、刀具材料、工件材料、刀具刃部形狀以及積屑瘤等對(duì)切削力的影響，結(jié)合切削力試驗(yàn)重點(diǎn)分析了切削用量和刀具角度對(duì)切削力的影響，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)分析得到了一定的規(guī)律。
　　再次，針對(duì)加工同種材料的不同槽型刀片以及同種新型槽型刀片不同切削用量條件的兩種情況，分別進(jìn)行了切削力比

4、較試驗(yàn)，論述了三種刀片的槽型結(jié)構(gòu)對(duì)斷屑性能和切削力的影響，指出了新型三維槽型MP在結(jié)構(gòu)和材料上的優(yōu)點(diǎn)，并給出了該新型槽型在試驗(yàn)范圍內(nèi)的最佳切削用量以及其斷屑性能的規(guī)律，并對(duì)切屑形態(tài)做了分析。
　　最后，從理論上，通過最小能量法求解建立了剪切角模型，從切削溫度與應(yīng)變的角度，考慮這兩個(gè)因素對(duì)切削力的影響規(guī)律，建立了被加工材料與刀具本身的熱平衡方程，并結(jié)合前角模型與剪切變形規(guī)律，重新建立了切削力的模型，通過切削力實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了可靠性和誤