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外文翻译--关于模仿正交切削和核实边缘断裂模型的一个新的车削方法的研究 中文版.doc

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外文翻译--关于模仿正交切削和核实边缘断裂模型的一个新的车削方法的研究 中文版.doc

外文资料名称关于模仿正交切削和核实边缘断裂模型的一个新的车削的方法的研究外文资料出处IntJAdvManufTechnol200526965–969DOI10.1007/s0017000420876附件1.外文资料翻译译文2.外文原文指导教师评语签名年月日1关于模仿正交切削和核实边缘断裂模型的一个新的车削方法的研究GwoLianqChern译赵气沛摘要为了核实一个在设计者以前工作中也曾经提到过的预言模型边缘断裂,正交切削的实验应运而生。CNC车床被运用执行被模仿的正交切削。制件由铝合金Al6061T6制成,是一个带有方形的螺纹和轴向或辐形凹线的圆柱形棒。穿线和挖沟插入物与一平最尖端被选择了作为切割工具。实验数据用于核实早先被开发的边缘断裂模型。试验的证明与模型预测法有极好的吻合。关键字边缘断裂・正交切削・车螺纹・车削1.简介众所周知,切削过程导致了在从切削边缘到工件的自由面的哪一段不连续区域的局部剪切。使用扫描电子显微镜对用机器制造的芯片微观形态学的所做的研究SEM显示切屑的形成发生是由于在剪切面和狭窄带的重复切削,在缺口导致一个层状结构。大多这种加工结果在垂直切削的条件下产生了。自从有人在十九世纪四十年代发明了这种金属切削模型,许多研究者就试图建立一个更精确的公式去预算在正交切削中的剪切角。因而正交切削成为了金属切削的基本方法和最基础的主题。Chern和Dornfeld曾经发现在正交切削中当切削刀具离开工件时既没有气割边也没有产生边缘断裂。因为如果边缘断裂发生了,斜面在制件就会被观察到。他们对气割边或者边缘断裂制定了一个规范并且提出了毛刺或断裂预言的模型。在正交切削中,完美的锋利的切削刃是一条和切削速度垂直的直线并且在切削后产生一个平面。在真正的制造过程中,然而,真正的垂直割法很少见到。开槽水平铣和修整是垂直加工制造过程的二个类型。但是一个造型者的一系列切削速度受到很大的约束并且切削深度(无形变的切削厚度)在开槽中得不到统一。因此,修正和开槽在完成渴望得到的切削操作都有一定的局限性并且妨碍正交切削中所要求的条件。达到正交切削的一个用途广泛的安排是管的转动的末端。管的末端是在车床上以零倾角进行切削的。因为管的直径远远大于管壁的厚度,切削速度在沿着切削厚度相同的切削过程中可以看成是恒量。.这种设置的安排有利于实验研究切削行为,但不适合于观察切削出口阶段的边缘断裂的形成。为了模拟正交切削ChernandDornfeld用了一个通用的碰撞机器来达到2目的。这种通用机器的构造如图一所示。刀具被用一种特殊的刀架固定在摇锤上。为了得到一个恒定的无变形的切削厚度按规格裁切是必须的。这个试验装置被用来得到一些在工件边缘的毛刺和断裂并去核实毛刺或断裂预言的模型。因为摆锤的最初的位置是固定的,切口速度在测试不可能被调整。同样无形变切削厚度也很难控制。本文提出一个新的实验性安排模仿正交切削来克服这些局限和缺点。它介绍了特殊设计工件和切削刀具的几何原理。实验数据被用来核实那些作者早先在正交切削的出口阶段开发的边缘断裂模型。实验性结果显示了与模型预言法惊人的相似。2.边缘断裂预言的模型在正交切削的出口,毛刺或边缘断裂消极毛刺被形成。作者使用SEM辅台研究了机械装置关于正交切削出口阶段的边缘断裂和毛刺形成。随着刀具接近切削的末端定态的切屑形成停止了,一个消极的变形平面开始形成。可塑性弯曲和消极变形平面的剪切是毛刺形成的主要原因然而沿着平面的裂纹扩展导致了边缘断裂。当边缘断裂形成时在工件上产生了一个斜面。,基于这些观察,毛刺或断裂模型提议如图显示3这种刀具有在毛刺开始形成的地方有一个接近于A的前角,φ是剪切角,T0是无变形切削厚度,也就是在这种情况下的切削深度。毛刺/边缘断裂模型的详细资料的精确出处可以在8和9中查阅,在这本书中,仅仅必要的边缘断裂的方程式14如下引述。边缘断裂面的长度η,有如下公式计算得到ηtocotφ0.5cotβosinϕ/1−tanβocotϕ3.实验步骤一组实验被设计用来模拟正交切削利用一个带有螺纹的圆柱棒,沿着轴线方向的矩形螺纹被用来提供出口边缘。此外为了这项研究每个螺纹被设计了一定的出口角。工件的尺寸和横截面如图3所示。出口角在每个旋转方向分别为30,60,90,120度。工件的半径是44.45mm最大切削深度是0.25mm。因此由于工件曲率导致的误差可以被忽略。试验是在CNC车床上进行的。此次试验用的刀具是一种钨钛钴类硬质合金,车螺纹和带沟槽的轴瓦带有平的切削边缘。刀架是经过改造的,消除了它的3度间隙角,这是为了在加工实验中能够达到统一的切削深度。被用来加工的工件是由铝合金Al6061T6制成的。屈服应力和极限抗张强度分别为275MPa和310MPa。表1显示了这些螺纹切削测验的切削条件切削边缘的宽度是7.95mm。为了获得统一的3.175的切削宽度,在轴向的进给率就像螺距一样是固定的每分钟转速6.35mm。这次实验的切削深度(统一切屑厚度)是刀具在工件的径向上前进运动产生的,可以选择0.15mm和0.25mm。切削速度的范围是1.52m每秒到6.1m每秒。因为最大切削深度和切削宽度的比值小于0.1,所以平面

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