目前针对刀具非对称刃口的切削力理论模型甚少,其主要原因在于以往的复杂刃口形貌表征方法无法采用现有的理论进行切削力分析。对此,这里首先在形状因子对刀具刃口对称性描述的基础上对非对称刃口形貌进行表征,其次针对由刀具刃口作用产生的犁耕力,提出刃口简化模型,以简化犁耕力的分析,最后采用有限元仿真与铣削实验对所提出的刃口表征与简化模型进行铣削力验证,结果显示切削力误差较小,从而验证了所提方法的合理性。研究成果对于切削力理论模型的发展具有重要意义。

该文主要研究液压油中的污染物颗粒对液压节流阀的冲蚀破坏。该文基于Fluent DPM多相流模型探讨了油液流动方向、进口流速、颗粒物(等效)直径、颗粒物形状因子对液压节流锥阀的冲蚀破坏影响。研究结果表明:正向流动冲蚀破坏主要发生在阀芯密封面,造成“麻点”破坏;反向流动主要发生在阀芯根部,造成“环状”破坏;在颗粒物等效直径为0.5 mm、形状因子从0.1变化到1的过程中,冲蚀破坏先增大后减小,形状因子φ为0.6时,破坏效果最明显;当形状因子φ≤0.6,冲蚀效果随颗粒等效直径的增大而增大,当颗粒形状因子φ>0.6,冲蚀效果随颗粒等效直径先增大后减小。

刀具刃口通过钝化可以去除刃口缺陷,提高刀具使用寿命和切削过程的稳定性。刀具钝化刃口可以是对称的,也可以是非对称的。通过建模软件SolidWorks建立不同形状因子的非对称刃口二维模型,采用切削仿真软件ThirdWave建立硬质合金刀具钝化非对称刃口对铣削45钢过程的有限元模型,分析形状因子对温度场的分布规律,揭示刀具钝化非对称刃口对切削温度的影响规律,研究结果对于实现刀具钝化刃口优化,提高加工水平具有重要意义。

刀具钝化非对称刃口形状因子是影响温度场与应力场的重要因素之一,而形状因子会改变刃口处的分流点高度、剪切角以及实际切削负前角,在彼此相互作用下使温度场与应力场发生变化。采用三维软件SolidWorks建立不同形状因子的硬质合金刀具模型,通过有限元软件AdvantEdge建立刀具非对称刃口钝化铣削45钢的仿真模型,研究不同形状因子对温度场与应力场的影响规律。结果表明:随着形状因子的增大,最高切削温度增加,而最高应力区域面积呈现先增大后减小的趋势。