三維復(fù)雜斷屑槽斷屑性能及斷屑預(yù)報系統(tǒng)研究.pdf

1、切削加工是機(jī)械加工最基本的加工方法。切削加工正在向高速化、高精度化和自動化的方向發(fā)展。但是切屑的不折斷嚴(yán)重影響切削加工過程的正常進(jìn)行，是實(shí)現(xiàn)切削過程自動化的一大障礙。而斷屑是依靠斷屑槽實(shí)現(xiàn)的，因此斷屑槽型就成了各國學(xué)者研究的重要課題。二維斷屑槽型的斷屑性能已不能滿足切削加工的要求，三維復(fù)雜斷屑槽則成為較理想的斷屑槽型，故對三維復(fù)雜斷屑槽的斷屑性能進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究，并建立三維復(fù)雜斷屑槽的斷屑預(yù)報系統(tǒng)，具有重要的理論意義和實(shí)用價值。

2、>　　首先，在綜合國內(nèi)外三維復(fù)雜斷屑槽斷屑技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對車刀片的三維復(fù)雜斷屑槽進(jìn)行了分解，將構(gòu)成三維復(fù)雜斷屑槽的幾何元素劃分為4種典型的斷屑單元；根據(jù) Colwell法則建立了流屑角模型；通過確定切屑流出方向，研究了三維復(fù)雜斷屑槽各個斷屑單元與切屑的作用關(guān)系，從而建立了等效斷屑槽寬的數(shù)學(xué)模型，對切屑卷曲半徑進(jìn)行了預(yù)報。
　　然后，通過切削試驗(yàn)找到了三維復(fù)雜斷屑槽對切屑截面形狀的影響作用，基于此理論研究了三維復(fù)雜斷屑槽對切屑厚

3、度的影響、切屑寬度及切屑截面形狀的變化規(guī)律，并建立了切屑截面形狀系數(shù)模型。結(jié)果表明：切屑等效厚度的變化將引起切屑中性層位置改變，使得切屑截面形狀系數(shù)變化，此乃切屑折斷的主要原因。
　　再后，提出了三維復(fù)雜斷屑槽的切屑折斷界限理論，建立了切屑折斷界限模型；用搜索—逐點(diǎn)分析法對兩種三維復(fù)雜斷屑槽車刀片TNMG160408-QM和TNMG160404-HK5的斷屑過程進(jìn)行了研究，獲得了理論預(yù)報切屑折斷曲線，并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。從而建立了車

4、刀片三維復(fù)雜斷屑槽斷屑的數(shù)學(xué)模型。
　　再后，研究了聚晶金剛石（PCD）刀具切削鋁合金時的切屑折斷性能。根據(jù)三維復(fù)雜斷屑槽設(shè)計原理設(shè)計了斷屑器。研究了斷屑器對鋁合金切屑的約束作用，建立了切屑卷曲的數(shù)學(xué)模型。再根據(jù)切屑的折斷條件，對鋁合金切屑折斷界限進(jìn)行了研究，建立了極限進(jìn)給量與極限切削深度的預(yù)報數(shù)學(xué)模型。通過對硬鋁合金 LY12切削性能的研究，獲得了 LY12的切屑斷裂應(yīng)變，并通過切削試驗(yàn)證明了預(yù)報數(shù)學(xué)模型的合理性。
　　最