考虑时变性热强度和时变性热量分配比的铣刀前刀面瞬态温度场建模研究

高速周铣是一种加工范围广和生产效率高的机械加工方式,其加工过程中会出现大量铣削热,尤其是加工导热率较低的工件时更为显著,铣削温度上升和下降的周期性变化会加速刀具磨损,进而降低工件表面加工质量。由于目前在周铣加工研究中缺乏对铣刀前刀面瞬态温度场的研究,为此,综合考虑第二变形区时变性热强度、时变性热量分配比以及前角因素,提出了一种基于"移动热源法"的铣刀前刀面瞬态温度场建模方法。首先建立第一变形区热源影响下的铣刀前刀面瞬态温度场温升模型,其次建立第二变形区热源影响下的铣刀前刀面瞬态温度场温升模型,最后进行温升模型叠加计算,进而建立铣刀前刀面瞬态温度场模型。仿真与试验结果验证了模型的准确性,该模型将进一步为研究铣刀前刀面抗磨设计提供理论支持。

高强度材料车削机械断屑器设计分析

针对304奥氏体不锈钢为代表的典型高强度、车削加工难断屑材料,设计了一种具有主动机械动力的切屑二次折断装置。断屑装置由直流电机提供动力,在切屑流向断屑器时,通过旋转的内断屑刀和固定的外断屑刀共同作用折断切屑。实验和仿真对比,分析了304奥氏体不锈钢在不同切削用量下使用该断屑器辅助车削和干切削时切屑形态,以及在各切削用量下使用断屑器辅助车削的优化效果,并得出断屑器取得良好断屑效果及最大程度降低前刀面温度的优化切削参数。验证了其在不同切削用量下均能够稳定可靠地断屑,避免了切屑缠绕问题,降低了刀具车削时前刀面的温度并提高了生产效率。

AISI1045钢切削仿真过程的研究

基于ABAQUS建立了AISI1045钢的二维切削仿真模型,分析了应力的分布规律,并通过改变刀具前角,研究了刀具前角对切削力和前刀面温度的影响。结果表明,刀具前角增大,切削力会随之减小,而刀具前刀面温度会随之增大。分析结果有利于刀具的选择。

不同工艺参数对于热锯机锯切性能的影响

采用实验测试和有限元方法对热态锯切过程进行分析,研究不同工艺参数对锯切性能的影响规律并探究规律背后的原因。根据锯齿直线运动假设对锯切过程进行分析,得出不同工艺参数对单齿锯切力、锯齿度、锯齿前刀面温度的影响规律。结果表明:单齿锯切力随着锯切线速度、预热温度的增加而下降,随着锯切深度的增加而升高;锯齿频率f随着锯切线速度、预热温度、单齿锯切深度的增加而增加;锯齿度G_S随着锯切线速度、预热温度的增加而降低,随着单齿锯切深度的增加呈上升趋势;锯齿前刀面温度峰值随着单齿锯切线速度的增加而降低,且温度峰值点距齿尖的距离减小,随着单齿锯切深度、预热温度的增加而升高,且温度峰值点距齿尖的距离增大。