微细切削刀具切削刃局部应力分析.pdfVIP

微细切削刀具切削刃局部应力分析! ! 蒋# 放 # 王西彬 （ 北华航天工业学院，河北 廊坊$!%$$$ ； 北京理工大学，北京 $$$’( ） ! 摘# 要：在分析目前微细切削刀具设计过程缺陷的基础上，针对微细切削中切削厚度相对较大、可忽略切削 刃刃口半径的情况，研究了切削刃附近的局部应力分布状态，建立了微细切削刀具切削刃附近应力 分布的数学模型，并阐述了切削厚度对微细切削刀具强度的影响。 关键词：微细切削# 切削刃# 应力# 切削厚度 !#$% ’()** +,$%-*.* , ’/) 01’’.,2 342) 5 ’/) 6.#( ) 01’’.,2 7% *+,-. /012! ，3,-. 45651 （ -789: ;:510 +1959=9 7? ,87@0A ，C012?012 $!%$$$ ，;D- ； ! E5F512 +1959=9 7? GA:17H72I ，E5F512 $$$’( ，;D- ） !#$%’$ ：E0J 71 9: 010HI5 71 9: J?A9 51 9: J521 7? 9: K5A87 ) A=99512 977H ，9: H7A0H 98 J59856=9571 108 9: A=99512 J2 L0 9=J5J ?78 9: 59=09571 7? 0 8H095MHI H082 A=99512 9:5AN1 K0A:51J 6I 0 A=998 L59: 0 12H5256H 6H0J 80J5=O G: K09:K095A0H K7JH 7? 9: 98 J59856=9571 L0 906H5:J 01J 9: ??A9 7? 9: A=99512 9:5AN1 71 9: K5A87 ) A=99512 977H L8 0H7 JA856JO ()*+,%-# ：P5A87 ) A=99512 G77H ；;=99512 BJ2 ；Q98 ；;=99512 G:5AN1 微细切削刀具作为加工系统中与工件被加工表面 足切削加工要求。但在微细切削加工时，即使将切削 接触的部分，是微细切削加工的执行单元，其设计质量 厚度和背吃刀量减小，由于工件材料的剪切极限应力 和制造精度直接决定工件被加工表面最终的精度指 随着切削厚度的减小而快速增大（如图［，R ］所示），也 标，其刀片材料、结构形式、几何参数等对工件的加工 可能导致刀具因其切削刃局部强度不足而发生损坏。 效率有重要影响。因此，微细切削刀具在微细切削加 因此在设计微细切削刀具时，应对切削刃附近区域的 工中占有十分重要的地位。 应力分布状态进行分析。目前，尚无针对刀具切削刃 在设计常规金属切削刀具时，主要依据其工作条 所受应力的较为完善的微细切削刀具设计理论，有必 件进行刀具结构和几何参数的选择，仅校核刀具整体 要加强在此方面的研究力度。 结构强度和刚度，一般不分析刀具切削刃附近的受力 状态。相对于常规切削加工，微细切削的机理发生了 改变，单位切削面积上的受力显著增大，且刀具的受力 更集中于切削刃处，因此微细切削刀具常在整体强度 很大的情况下出现微小崩刃现象，这将制约微细切削 加工精度的提高，影响刀具的使用寿命。对刀具切削 刃附近区域的应力分析应成为微细切削刀具设计中的 重要内容。 微细切削刀具参与切削的部分尺度很小，因此其 在加工过程中受力也很小；而微细切削刀具的整体尺 寸不可能过小，否则将在刀具的制造和安装过程中产 ./