基于滑移线场理论的刃前区摩擦状态因数计算

论文摘要

切削摩擦是当前切削加工技术研究中的热点问题之一。当切削厚度与刀具刃口的几何尺寸相当时,刀具刃口的几何形状和尺寸对切削过程的影响不容忽视。在考虑刀具刃口几何形状和尺寸影响的前提下,研究切削中的摩擦现象、切削力、切屑的形成等相关问题,对于研究切削机理,以及改进切削加工工艺,不仅具有一定的理论意义,更具有实际价值。本文根据滑移线场理论,主要针对精加工条件下刃前区的摩擦状态因数的求算,进行了一些探讨研究。首先,建立了考虑刀具刃口半径影响的精加工滑移线切削模型。在N.Fang等人的研究基础之上,考虑了刃口半径的影响,对切削刃前区的滑移线场进行了重点考虑与改进;在此基础上,讨论确定了钝圆切削刃前区切削层分流点上、下摩擦状态因数的取值范围;推导给出了切削力以及切屑厚度等基本计算公式。而后,提出了钝圆切削刃前区摩擦状态因数的实验对比计算方法。为了确定切削刃前区摩擦状态因数,依据滑移线场基本理论,从切削力与切屑厚度入手,通过与实验数据的对比,建立了钝圆切削刃前区摩擦状态因数的确定准则,给出了一套基本计算方法。第三,为进一步研究刃前区摩擦状态的变化情况,尝试探讨了刃前区摩擦状态因数随切削厚度而变化条件下的求算方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 金属切削变形过程概述
• 1.2 切削摩擦的研究
• 1.3 切削模型的发展与应用
• 1.4 课题的现实意义
• 1.5 课题的研究内容
• 第2章 精加工滑移线切削模型的建立
• 2.1 切削过程的滑移线场分析法
• 2.1.1 滑移线场方法的基本假设和基本方程
• 2.1.2 滑移线与汉基应力方程
• 2.1.3 速矢图和速度不连续
• 2.1.4 几种力学边界条件下的滑移线场
• 2.2 精加工滑移线切削模型的建立
• 2.2.1 建模的基本假设
• 2.2.2 建立滑移线场图形和速矢图
• 2.3 精加工滑移线切削模型的求解
• 2.3.1 刃前区摩擦状态因数的计算
• 2.3.2 主切削力和切深抗力的计算
• 2.3.3 切削合力的计算
• 2.3.4 切屑厚度的计算
• 2.4 本章小结
• 第3章 精加工刃前区摩擦状态因数的求解
• 3.1 滑移线切削模型中切削力和切屑厚度的求解分析
• 3.2 刃前区摩擦状态因数的确定准则
• 3.3 求解刃前区摩擦状态因数
• 3.4 探讨实验数据量的减少对求算方法准确性的影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 刃前区摩擦状态因数随切削厚度变化条件下的求解探讨
• 4.1 随切削厚度变化条件下刃前区摩擦状态因数确定准则
• 4.2 随切削厚度变化条件下刃前区摩擦状态因数的求解
• 4.3 本章小结
• 结论
• 附录1
• 附录2
• 附录3
• 附录4
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介