基于有限元仿真的微织构刀具优化设计文献综述

 2022-09-16 11:36:41

  1. 文献综述(或调研报告):
  2. 干式切削

干式切削技术是一种新兴的绿色加工技术,可以在不使用切削液的情况下进行切削[1],干式切削的出现是因为切削液具有相当的毒性和污染[2][3]。但是由于切削液的缺失,在切削过程中切削与刀具剧烈摩擦,将会产生大量的热,这会使得切削温度快速上升,刀具的磨损也会因此增快[4]。干式加工的初衷是在不使用切削液的情况下达到或者接近使用切削液的效果,它的初次提出是在1993年的奔驰公司与大学合作的项目中[5]

侯世香[6]等分析了实现干式切削的条件:干式切削至少应该完成与湿式加工相同的加工件数,并且具有相同的刀具寿命零件零件质量。因此,刀具的选择是一个至关重要的问题,应该尽量优化刀具的集合形状以减少切削时产生的摩擦

  1. 表面织构刀具

机械加工中,刀具-切屑接触区是产生大量应力、热量的区域,所以这一区域也称为研究切削加工的重点对象[7]。接触区的切削条件很大程度的影响了最终的加工效果,因此我们需要对加工过程中的接触区进行分析。

在切削的过程中,切屑很容易附着在刀具表面,严重影响切削性能[8]。J.A.Wahab[9]等人通过激光技术加工一种具有非规则深度和微槽结构的复合表面轮廓以改变接触条件,同时在某些情况下能达到降低磨损率的效果。

吴泽[10]等采用激光加工方法在硬质合金车刀前刀面的易磨损区域进行了微织构的加工,并填充了固体润滑剂,然后与传统的合金刀具进行了干切削淬火45钢的实验,发现微织构的自润滑刀具可以有效降低切削力、减小磨损并减少切屑的粘连。

Putignano[11]等人用激光在刀具表面加工出了微结构,发现可以显著降低摩擦。此外,在不显著增加流动涡发生的前提下,分别在低速和高速下改善了磨屑夹带和空化现象。

逄明华[12]等人研究了微织构在提高刀-屑界面特性和提高金属切削性能方面的作用。在利用激光打标机在刀具表面加工出不同参数的微织构后,通过金属切削试验和理论模型解析,得到了微织构刀具对刀-屑界面摩擦特性、刀-屑接触长度和刀-屑界面应力场的影响关系。研究所得到的结果显示,刀具表面的微织构降低了刀-屑界面的摩擦系数,减小了刀-屑接触和粘结长度,有效地改变了切削刃处的正应力和刀具表面应力场。

冯新敏[13]等人认为,微织构刀具具有独特的刀面减摩槽设计,这使得其在切削时具有抗磨损、减小切削力和切削热、增强润滑等有利于切削的各种性能。微织构的加工方式、分布方式、润滑方式对刀具的强度也有很大的影响。同时梳理了现有的刀具微织构技术,为微织构刀具的设计、创新和发展提供了基础理论。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。