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1、 插削速度论文：新构形硬质合金插齿刀插削过程仿真及刀具磨损机理研究【中文摘要】为解决传统插齿刀构型精度不高及耐磨性与抗崩刃能力较低的问题,本文利用已有新构形硬质合金插齿刀理论,及数学模型和几何模型的建立方法,建立插齿刀与齿圈实体模型,通过有限元软件模拟方法研究工艺参数对刀具影响因素及刀具磨损机理。首先根据凸曲前刀面插齿刀数学模型,利用 CATIA、MATLAB、EXCEL等软件,建立插齿刀与齿圈几何模型；而后用 DEFORM-3D 有限元软件模拟该型插齿刀插削过程,并以此得出了在插削过程中插削力变化情况,插削工艺对插削力、插削温度、刀具磨损情况以及刀具磨损与插削温度之间的关系,揭示了插削工艺在
2、插齿刀插削过程中对刀具插削力、插削温度及磨损情况影响因素的主次关系,为提高插削效率,减小刀具磨损提供一定的指导作用。通过本文内容可得出如下结论：研究插削工艺参数对插削力的影响时,得出圆周进给量对插削力影响最大,插削速度次之；插削工艺参数对刀具的磨损影响规律时,得出插削速度是造成刀具磨损的主要因素,圆周进给量是次要因素；插削温度与刀具磨损之间关系时,得出插削刃附近温度梯度很大,温度最高,相应刀具磨损量也是最大。【英文摘要】In order to solve the problem of the low accuracy of Shaping Cutter type and the low abi
3、lity to wear and chipping, according to theoretic of a new type of hardened gear shaper cutters and method of funding model about mathematics and geometry, the article fund model of cutter and gear wheel. By finite element method, the article also study how technical parameters affect tool wear、cutt
4、ing force、cutting temperature.Firstly according to mathematics model of convex curved rake gear shaper cutters, this article funds gear shaper cutters and gear wheel models of geometric through CATIA, MATLAB, EXCEL and other software, and simulates cutting process of this kind of gear shaper cutters
5、 by finite element software of DEFORM-3D.form this simulation, we can know how cutting force change in cutting process, and how technical parameters affect cutting force、cutting temperature and tool wear, and relationship between tool wear and cutting temperature, revealing the primary and secondary
6、 factors about how technical parameters affect cutting force、cutting temperature and tool wear in cutting process. This conclusion provides some guidance to improve the efficiency of shaping and reduce tool wear.From the article we can come to a conclusion:studying how technical parameters affect cu
7、tting force, the results show that feed amount in circle that affects the cutting force is the most important factor, then the cutting speed followed; studying how technical parameters affect tool wear, the results show the cutting speed that affects tool wear is the most important factor, then feed
8、 amount in circle followed; studying relation between temperature and tool wear, the results show the temperature gradient is large near the cutting edge, the temperature is high and the amount of tool wear is big.【关键词】插削速度 圆周进给量 插削力 插削温度 刀具磨损 凸曲面 有限元【英文关键词】The cutting speed the feed amount in circl
9、e the cutting force tool wear convex surface finite element【目录】新构形硬质合金插齿刀插削过程仿真及刀具磨损机理研究 摘要 4-5 ABSTRACT 5 第一章 绪论 8-13 1.1 硬齿面齿轮加工的现状与发展 8-9 1.2 插齿技术的发展 9-10 1.2.1 插齿机床的发展 9 1.2.2 插齿刀技术的发展 9-10 1.2.3 插齿理论的发展 10 1.3 切削仿真研究国内外现状 10-11 1.4 插齿刀目前存在问题与新型插齿刀理论 11 1.5 课题的提出和研究的主要内容 11-13 第二章 新构型插齿刀数学与几何模型
10、13-21 2.1 凸 曲前刀面插齿刀的构形理论 13-14 2.2 凸曲前刀面插齿刀数学模型 14-15 2.3 凸曲前刀面插齿刀几何模型 15-19 2.3.1 平前刀面插齿刀单齿齿形实体建立 16-17 2.3.2 建立插齿刀凸曲前刀面 17-19 2.4 齿轮工件模型建立 19-20 2.5 本章小结 20-21 第三章 插齿刀插削仿真有限元模型 21-32 3.1 DEFORM 软件介绍 21-22 3.2 钢塑性力学理论基础 22-25 3.3 摩擦模型建立 25 3.4 切削分离和断裂准则 25-26 3.5 材料模型建立 26-28 3.6 热传导模型建立 28-29 3.7
11、网格自适应技术及重划分 29-30 3.8 有限元模型的建立 30-31 3.9 本章小结 31-32 第四章 插齿刀插削过程仿真及分析 32-44 4.1 插齿仿真插削原理 32-33 4.2 插削仿真参数与模拟边界条件 33-34 4.3 切屑形成过程与类型 34-35 4.4 仿真结果分析 35-37 4.5 插削层统计 37-41 4.6 工艺参数对插削力影响 41-43 4.7 本章小结 43-44 第五章 插削工艺对温度及刀具磨损数值影响研究 44-58 5.1 刀具磨损原因、过程与形式 44 5.2 建立刀具磨损模型 44-45 5.3 刀具磨损量仿真结果与实验验证 45-46 5.4 插齿刀磨损过程动态模拟 46-47 5.5 插削工艺参数对刀具磨损量影响规律的模拟 47-50 5.6 插削工艺对插削温度影响 50-53 5.7 插削温度对刀具磨损影响关系 53-56 5.8 本章小结 56-58 结论与展望 58-60 结论 58 展望 58-60 致谢 60-61 参考文献 61-62
