文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
高速切削淬硬钢切屑形成过程及温度场有限元模拟研究
姓名:李园园
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:段春争
20081201
要摘高速切削加工现已成为当代先进制造技术的重要组成部分。高速切削加工过程中经常会产生锯齿状切屑,这种锯齿状切屑几乎影响高速加工过程的各个方面,如切削力,切削温度,刀具磨损和寿命以及加工表面完整性。因此,有必要预测锯齿状切屑的形成以及它同工件材料和加工条件之间的关系。切削热与切削温度是高速切削技术研究的重要内容,高速切削温度的分布及其变化规律是高速切削工艺分析的主要依据之一,具有重要的理论意义和应用价值。采用有限元模拟对高速切削条件下的温度场进行研究可以得到刀具前刀面温度分布情况以及切削参数对切削温度的影响规律,从而为研究刀具磨损机理、优化切削参数提供有益的参考数据。。采用了物理分离准则并使用/处理器中的一个动态失效模型来实现切屑同工件的分离,讨论了刀具前角对切屑形态和切削力的影响,并通过试验来加以验证。研究表明模拟结果和试验结果是一致的,,并且在其他切削条件不变的情况下随着刀具前角的减小锯齿化程度和齿距逐渐增大,同时切削力也随着刀具前角的减小而增大;对高速切削过程中温度场分布情况的研究表明刀具上温度最高的位置不在刀尖处而是在距刀尖一定距离的地方。模拟和试验结果表明,本文所介绍的这种有限元方法可以被用来预测高速切削加工淬硬钢过程中的切屑形态和切削力以及温度场的分布。关键词:高速切削;有限元模拟;淬硬钢;切屑形成;切削温度大连理工大学硕士学位论文
甌,..曲啦衪瑂./,,甌一一
篐鶶籉大连理工大学硕士学位论文;籆
扬丑丝二大连理工大学学位论文独创性声明年—隆6作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。作者签名:日期:
导师签名:—车躄卜扫叠融日期:之型翌年—/隆日丝辍I显露日学位论文题目..,在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学,允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。日期:作者签名:大连理工大学硕士研究生学位论文
绪论高速切削概述随着社会的进步和的不断提高,生产效率、产品质量要求越来越高,降低生产成本也成了企业的首要任务。切削加工是机械加工应用最规范的加工方法之一,而高速切削是切削加工的重要发展方向。高速切削技术是目前制造业的又一场新的革命,它是机床结构、刀具材料和工艺、低场⒓扑慊碛布燃际醴⒄沟揭欢ǔ度必然出现的综合性产物,其中包括高速软切削、高速硬切削、大迸给切削取D壳埃在工业发达国家,高速切削加工技术已成为切削加工的主流,日益广泛地应用于模具、航空、航天、高速机车和汽车工业等,并取得巨大经济效益,具有广阔的应用前景。高速切削定义对于高速切削加工的定义至今还没有一个统一的认识,目前沿用的高速切削加工定义主要有以下几种】:辏珻邢魑被崽岢鲆韵咚俣痬的切削速度加工为高速切削。韵诚骷庸ざ裕拥毒呒谐肿爸么锏狡胶庖G平衡品质和残余不平衡量的速度来定义高速切削加工。根据曜迹髦嶙K俑哂/8咚偾邢鹿鶧工业大学生产工程与机床研究所岢鲆愿哂倍的普通切削速度的切削加工定义为高速切削加工。又髦嵘杓频墓鄣悖匝赜枚嗄甑腄主轴轴承孔直径胫髦嶙畲笞K貼的乘积炊ㄒ甯咚偾邢骷庸ぁ荡×/蔽8咚偾邢骷庸ぁ拥毒吆椭髦岬亩ρЫ嵌壤炊ㄒ甯咚偾邢骷庸ぁU庵侄ㄒ迦【鲇诘毒哒穸主模式频率,它在/标准中用来进行切削性能测试时选择转速范围。因此,高速切削加工不能简单地用某一切削速度来定义。根据不同的切削条件,具有不同的高速切削速度范围。虽然根据目前实际情况和可能的发展,不同的工件材料的大致切削速度范围如图所示。大连理工大学硕士学位论文加工。.
超高速切削模拟试验最早是在世纪年代末期由德国的切削物理学家【坎┦客瓿傻摹2⒂月发表了著名的超高速切削理论,提出了高速切削假设。自高