正交加工中关于摩擦造型得重要分析.docxVIP

本科毕业设计（论文）外文翻译译文学生姓名：院（系）：专业班级：指导教师：完成日期：20 年月日正交加工中关于摩擦造型的重要分析L. Filice, F. Micari, S. Rizzuti, D. Umbrello卡拉布里亚大学机械工程Cubo 45c,Arcavacata di Rende, 87036仁德,意大利部门的技术、生产和管理工程、巴勒莫大学90126巴勒莫,意大利2006年4月19日发表，2006年5月16日被公认网上2006年6月27日摘要尽管基于高性能有限元素代码的开发，仿真加工仍然是一个非常艰巨的任务,由于真正的几何复杂性切屑-刀具系统和高模拟切割速度需要很长时间。由于这些原因，许多方面相关加工不是很清晰，所以容易模拟。在本文中，严格调查实现摩擦模型所扮演的角色在一个二维正交切削进行了模拟，考虑不同模型的研究人员提出的最后一年。比较主要的模拟结果与实验测量，以验证是否有可能识别最好的模型。一旦与机械变量的比较完成后，后续研究温度预测利用上述摩擦模型执行。本文详细记录了这种集成数据结果和实验工作。版权所有者：2006爱唯思儿有限公司关键词:正交切削；摩擦；温度分布1前言由于其廉价，可靠的特点和评估流程，机加工工艺在如今的制造工业中非常广泛。此外，研究人员付出了大量努力来提高它们的持久性：开发允许更好性能的新工具材料的能力，最少润滑剂仅仅是以上方面的一个例子［1.2］。机加工研究成立于好多年以前，昂贵的实验工作的执行为操作者们建立了有效的指导方针。在过去几年中，引入一种不连续点的数值仿真，允许几个变量的相关研究过程。模拟加工如今被假定为始终增加的兴趣，因为新开发的代码能够管理3D几何图形，切削温度和刀具磨损等高级问题的研究成为可能。实际上，这些分析的有效性没有很好的评估，为了增加这一领域的科学知识世界各地付出许多努力。作者认为，只从计算角度讲，扩展到3D几何图形是一个问题，因为元素的数量和复杂性严重增加，re-meshing算法有明显的局限性，,预测结果的一致性是一个非常基本和战略方面的调查。详细的说，数值结果严重依靠于不同方面，例如：［3.4］材料模型不得不考虑切削过程中达到高温，应变，应变率的应力敏感度；当利用断裂准则时，因为它允许预测芯片的形状,但从流程的角度来看,影响预测的力量和其他参数；刀具和工件的机械和热性能取决于温度且用传统的方法不易测量；尤其是全球薄膜率对工艺有效率有重要影响；此外，由摩擦造型扮演的相关角色不仅影响推力还影响前面上所产生热的限额和分布。有几个摩擦模型在过去被提出， 详细在第二节中示出，但到现在为止，没有一个被确定认为是最有效的。本文对有效性进行调查，比较了最慢摩擦模型与实验测量数值预测， 即切削力，接触长度，切屑厚度和剪切角。因此，本研究的主要目的是评估，如果可能的话，最好的摩擦模型，即一个是能够提供的现象最有效的描述参与这一过程。另外，数值结果证明了这种评估不能仅仅在机械变量的基础上执行，例如上面提到的，热学方面必须要考虑。众所周知，在切削过程中热在剪切面（主切削区）和前刀面（二次切削区）上生成。当切削速度足够高时，前刀面上产生的热是刀具上热流的主要因素，它决定加热，然后使刀具的机械性能恶化，导致磨损有时是破坏。因此，适当的摩擦建模非常必要的，以便改善有效性模拟的热相关的现象。计算结果表明，虽然实施摩擦模型基本上不影响诸如切削力和切屑测量等机械问题，但是它对磨具温度预测有一定的冲击。2摩擦模型加工从这个过程的研究开始，参与研究人员的注意力都集中在摩擦建模上。在研究过程中，几个模型被世界各地所推荐，总结如下。在早期的金属切削分析中，刀具与切屑接口处的摩擦条件被忽略或简单的库仑定律被认为在整个接触区，应用摩擦系数μ(1) 是摩擦应力，是正应力 另一个众所周知的摩擦模型是恒定的剪切模型，它完全忽略了低应力变化和。这种情况下，前刀面上的连续摩擦应力被假定，等于工作材料应力流的固定百分百比k(2)最实际的模型与前刀面上应力的分布相关。后者是相当复杂的且通常是非线性的。根据Zorev , 正应力从刀具边缘到切屑离开道具的点减小。相反的，摩擦应力等于刀具边缘处剪切流应力并减小。根据这种分布，在前刀面上提出了两个不同区域，如图1所示。在被命名为粘带的第一区域中，正常的应力非常大和摩擦应力被假定为等于到被加工的材料的剪切流动应力。相反的，在后者中，正应力很小,库仑理论能为这一现象提供合适的模型［5］这可以通过以下公式来表示：当＜时当 k时(3)Usui 和Shirakashi得出与摩擦应力和正应力有关的摩擦模型的经验公式(4)K是工件材料剪切流应力，μ是不同工件-刀具组合材料实验获得的摩擦系数。Childs et al.通过在0m1时，用摩擦系数m乘以k修改该模型。(5)它可以被