杜尚霖:切削40CrMnMo微槽刀具二次设计及其影响研究论文

杜尚霖:切削40CrMnMo微槽刀具二次设计及其影响研究论文

本文主要研究内容

作者杜尚霖(2019)在《切削40CrMnMo微槽刀具二次设计及其影响研究》一文中研究指出:在金属切削中,切削过程具有高温高热、高应力应变和摩擦剧烈等特点,刀具前刀面切削刃近域的工作环境恶劣,容易出现磨损、破裂甚至崩刃等情况,对刀具耐用度具有重要影响,同时刀具前刀面切削刃近域的形貌也直接影响着切削工件表面质量。石油管材40CrMnMo属于难加工材料,本文以加工该材料专用硬质合金涂层车刀的微槽车刀(简称“原微槽车刀”)为对象,以降低切削温度,提高刀具寿命为目的,开展微槽槽形结构二次设计及其相关研究。首先,基于原微槽二次设计了MST-q和MCT-q两种微槽结构,利用NX10.0造型平台对不同微槽槽后部和前刀面不同连接方式、微槽后翘夹角变化等进行实体建模,将其导入Deform-3D切削仿真平台进行仿真分析,获取稳态温度场,提取高温区温度场数据,研究不同结构参数对切削温度的影响,优选出了降温效果优良的MST-65结构;其次,基于MST-65结构,对切削刃和微槽的连接圆弧半径进行优选,优选出圆弧半径为0.07mm的MSTr-65结构,进一步降低了切削温度,降温幅度达15.7%;最后,以最大等效应力为评价指标,利用有限元ANSYS Workbench进行热力耦合分析,对MSTr-65进行强度承载校核,表明其最大等效应力远低于刀具材料的抗压强度,表明该结构满足设计要求。采用与原车刀对比研究的方法,设计正交切削实验,仿真研究工艺参数对MSTr-65微槽车刀的切削力、切削温度、磨损量和切屑形态的影响,研究表明:MSTr-65微槽车刀较原微槽车刀_cF、F_f有较大幅度降低,F_p有一定幅度增加;MSTr-65微槽车刀前刀面整体温度降低,较原微槽车刀降幅达15.23%;新结构微槽增大了磨损面积,主要磨损范围明显小于原微槽车刀,最大磨损量小于原微槽车刀;微槽结构改变了刀具与切屑的相互作用,新微槽刀具更容易产生较大抗力以产生较大应变,导致切屑折断。根据正交仿真实验的数据,应用MATLAB工具和BP神经网络权重偏置数学模型,建立切削速度、进给量、背吃刀量为输入层,以切削温度、切削力为输出层的BP神经网络模型,进行迭代训练,所建立的切削力和切削温度的BP预测模型具有良好的预测可靠性,可用于切削力和切削温度的预报,对于MSTr-65刀具的切削用量选取也具有实际指导作用。

Abstract

zai jin shu qie xiao zhong ,qie xiao guo cheng ju you gao wen gao re 、gao ying li ying bian he ma ca ju lie deng te dian ,dao ju qian dao mian qie xiao ren jin yu de gong zuo huan jing e lie ,rong yi chu xian mo sun 、po lie shen zhi beng ren deng qing kuang ,dui dao ju nai yong du ju you chong yao ying xiang ,tong shi dao ju qian dao mian qie xiao ren jin yu de xing mao ye zhi jie ying xiang zhao qie xiao gong jian biao mian zhi liang 。dan you guan cai 40CrMnMoshu yu nan jia gong cai liao ,ben wen yi jia gong gai cai liao zhuan yong ying zhi ge jin tu ceng che dao de wei cao che dao (jian chen “yuan wei cao che dao ”)wei dui xiang ,yi jiang di qie xiao wen du ,di gao dao ju shou ming wei mu de ,kai zhan wei cao cao xing jie gou er ci she ji ji ji xiang guan yan jiu 。shou xian ,ji yu yuan wei cao er ci she ji le MST-qhe MCT-qliang chong wei cao jie gou ,li yong NX10.0zao xing ping tai dui bu tong wei cao cao hou bu he qian dao mian bu tong lian jie fang shi 、wei cao hou qiao ga jiao bian hua deng jin hang shi ti jian mo ,jiang ji dao ru Deform-3Dqie xiao fang zhen ping tai jin hang fang zhen fen xi ,huo qu wen tai wen du chang ,di qu gao wen ou wen du chang shu ju ,yan jiu bu tong jie gou can shu dui qie xiao wen du de ying xiang ,you shua chu le jiang wen xiao guo you liang de MST-65jie gou ;ji ci ,ji yu MST-65jie gou ,dui qie xiao ren he wei cao de lian jie yuan hu ban jing jin hang you shua ,you shua chu yuan hu ban jing wei 0.07mmde MSTr-65jie gou ,jin yi bu jiang di le qie xiao wen du ,jiang wen fu du da 15.7%;zui hou ,yi zui da deng xiao ying li wei ping jia zhi biao ,li yong you xian yuan ANSYS Workbenchjin hang re li ou ge fen xi ,dui MSTr-65jin hang jiang du cheng zai jiao he ,biao ming ji zui da deng xiao ying li yuan di yu dao ju cai liao de kang ya jiang du ,biao ming gai jie gou man zu she ji yao qiu 。cai yong yu yuan che dao dui bi yan jiu de fang fa ,she ji zheng jiao qie xiao shi yan ,fang zhen yan jiu gong yi can shu dui MSTr-65wei cao che dao de qie xiao li 、qie xiao wen du 、mo sun liang he qie xie xing tai de ying xiang ,yan jiu biao ming :MSTr-65wei cao che dao jiao yuan wei cao che dao _cF、F_fyou jiao da fu du jiang di ,F_pyou yi ding fu du zeng jia ;MSTr-65wei cao che dao qian dao mian zheng ti wen du jiang di ,jiao yuan wei cao che dao jiang fu da 15.23%;xin jie gou wei cao zeng da le mo sun mian ji ,zhu yao mo sun fan wei ming xian xiao yu yuan wei cao che dao ,zui da mo sun liang xiao yu yuan wei cao che dao ;wei cao jie gou gai bian le dao ju yu qie xie de xiang hu zuo yong ,xin wei cao dao ju geng rong yi chan sheng jiao da kang li yi chan sheng jiao da ying bian ,dao zhi qie xie she duan 。gen ju zheng jiao fang zhen shi yan de shu ju ,ying yong MATLABgong ju he BPshen jing wang lao quan chong pian zhi shu xue mo xing ,jian li qie xiao su du 、jin gei liang 、bei chi dao liang wei shu ru ceng ,yi qie xiao wen du 、qie xiao li wei shu chu ceng de BPshen jing wang lao mo xing ,jin hang die dai xun lian ,suo jian li de qie xiao li he qie xiao wen du de BPyu ce mo xing ju you liang hao de yu ce ke kao xing ,ke yong yu qie xiao li he qie xiao wen du de yu bao ,dui yu MSTr-65dao ju de qie xiao yong liang shua qu ye ju you shi ji zhi dao zuo yong 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自贵州大学的杜尚霖,发表于刊物贵州大学2019-07-16论文,是一篇关于微槽车刀论文,结构设计论文,切削力论文,切削温度论文,神经网论文,贵州大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自贵州大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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