硬质合金刃口钝化刀具的切削性能分析【文献综述】

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1、毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化硬质合金刃口钝化刀具的切削性能分析1　硬质合金刃口钝化刀具的切削性能分析的背景在切削加工中，提高切削效率、刀具寿命和降低生产制造成本，一直是金属切削研制的主要课题[1]。近年来，工业产品设计中采用了很多强度高、热硬性好和重量轻的新型材料如高温合金、钛合金及复合材料等。这些新型材料的共同加工特点是切削效率低，刀具寿命短[2]。为了研发出更好、更有效(具有高硬度性、高强度、高耐热性)特性的刀具，近20年来国内外对刀具结构、材料和提高刀具各项性能指标上，做了大量工作，并取得了很多科研成果[3]。

2、但有些成果在工厂的实际应用效果不甚理想[4]。为此有必要在原有基础上研发、创新更具有先进性的刀具，同时研发、推广能使加工效率提高、刀具寿命延长的金属切削配套技术，这需要对刀具的切削性能进行深入研究[5]。通过对硬质合金钝化刀具和国内外商用有限元软件的考察，本课题的目的是建立钝化刀具切削力的有限元分析模型，研究硬质合金刃口钝化刀具切削力、切削热的变化规律[6]。其中，如何更精确地建立钝化刀具切削力和切削热的有限元分析的模型，是本课题需要解决的重点问题之一。2　对切削刀具进行有限元分析的研究现状2.1有限元分析软件的种类（1）LS

3、-DYNA系列　LS-DYNA是一个通用显式非线性动力分析有限元程序，可以求解各种三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等接触非线性、冲击载荷非线性和材料非线性问题。（2）DYTRAN软件该程序在是在LS-DYNA3D的框架下，在程序中增加荷兰PISCESINTERNATIONAL公司开发的PICSES的高级流体动力学和流体——结构相互作用功能，还在PISCES的欧拉模式算法基础上，开发了物质流动算法和流固耦合算法。在同类软件中，其高度非线性、流—固耦合方面有独特之处。（3）ABAQUS软件ABAQUS是一套先进的通用有限元

4、系统，也是功能最强的有限元软件之一，可以分析复杂的固体力学和结构力学系统。ABAQUS有两个主要分析模块：ABAQUS/Standard提供了通用的分析能力，如应力和变形、热交换、质量传递等;ABAQUS/Explicit应用对时间进行显示积分求解，为处理复杂接触问题提供了有力的工具，适合于分析短暂、瞬时的动态事件[7]。2.2国内外硬质合金性能的研究情况（1）国内的研究现状刘小辉等通过实验验证了镓掺杂铁酸铋对结构和性能产生的影响，实验的主要侧重在观测铁酸铋材料的电阻率、铁电性能和铁磁性能，发现镓的引入可以大大降低固溶体导电率

5、，使得材料能充分极化；随着镓含量的增多，剩余磁化强度逐渐增大，磁矫顽力降低，剩余极化强度先增大后降低[8]。郭铁鹏等的研究显示,Gd掺杂各组分样品的介电常数εr都比未掺杂时显著提高[9]。王珺钏等介绍了铁酸铋掺杂钕元素后其铁电性能改变最为明显。杨一鸣等人在他们的研究报告中指出，所有陶瓷样品具有稳定的单一钙钛矿结构,随着镧掺杂量的增加,陶瓷晶粒逐渐减小,居里温度逐渐降低,陶瓷样品的矫顽场逐渐降低,介电损耗逐渐变小[11]。（2）国外的研究现状NeatonJB在他的研究中提出,铁酸铋所具有的可极化性具有很好的潜在利用价值[12]。

6、ReyesA的结论是在一定条件下，铁酸铋只有在横向上具有对称性，其构成的多晶体陶瓷不能显示出线性磁电耦合[13]。ChengJin-Rong通过实验证明掺入镓的铁酸铋提高了电阻率,减少了节电损耗,并增加了介电常数[14]。3　硬质合金钝化刀具的发展趋势通过文献阅读和对国内外研究现状的分析和综合，我认为硬质合金钝化刀具切削性能的发展趋势如下：1、随着科技的发展，人们对硬质合金钝化刀具的切削性能有了越来越高的要求，向刀具材料中添加不同的元素成为提高刀具切削性能的主要手段。2、测定添加不同元素后刀具的切削性能需要进行一系列实验和分析

7、，精确地采集数据是课题中需多加注意的方面。3、通过计算机应用软件进行分析，使刀具的切削性能检测简洁化，系统化是未来发展的方向之一。参考文献[1]肖亚航,雷改丽,傅敏士,材料成型计算机模拟的研究与展望,《材料导报》,2005,6(19):13-16.[2]陈德洪,胡荣生,殷国茂等,硬质合金刀片刃部强化工艺的研究与应用,《硬质合金》,1999,11,Vol.16,No.4:228-231.[3]卢锦德,张云龙,刃口钝化规律的研究,《现代机械》,1996,(3):10-11,15.[4]吴志刚,硬质合金可转位刀片刃口振动钝化的研究,

8、《机械设计与制造》,1996,4:46-49.[5]洪慎章,曾振鹏,国内外铝合金液态模锻的发展与展望,《机械制造》,1999,3:12-13.[6]任庚,事半功倍的新工艺刀具钝化,《金属加工冷加工》,2009,8:55.[7]陈海燕,常用有限元分析软件对比与研究,知识经济,2