Deform基于有限元分析的刀具刃形优化(3)

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刀具发生不正常磨损的原因也很多，主要有：刀具材料的韧性或硬度太低；刀具的结构或几何角度不合理，使得切削刃过于脆弱或切削力过大；切削用量选择不合理，使切削力太大或切削温度太高；刀具由于骤热骤冷(如断续切削、冷却液等)产生太大的热应力以致刀面出现裂纹；操作手法不当也会使切削刃受到突然机械冲击或者热冲击，导致刀具崩刃、热裂等现象。

发生剥落造成的机械磨损的前刀面，在侧翼。前刀面剥落发生后会出现剥皮区的刀面普遍低于表面。热扩散也会使前，后刀面剥落。异常磨损的工具，损坏或脱落，刀刃断裂通常发生在间歇切削过程中，加工系统的刚性不合理也会发生刀具破损。增加韧性的刀具材料（硬质合金刀具材料钴粘结相的含量增加，或增加井字及其他内容），可以有效地防止发生刀具破损。此外，增加刀具结构的强度，增加系统的刚性将减少加工刀具的破损概率。

前刀面的剥落和月牙洼磨损一般发生在工件表面的切削深度方向上与刀刃接触的部分的。在加工不锈钢，高温合金，硬化材料的时候，在工件的断面位置，表面上是非常硬或软的钢，边界很容易磨损。为了减少这种类型的刀具磨损，可使用CVD涂层刀具，提高硬质合金刀具材料钴的含量（如富含钴类硬质合金），可以有效减少刀具磨损。总之，刀具磨损的因素，磨损形式和机制是非常复杂的。1.3 研究综述

随着机械制造业的不断发展，机床行业将快速、稳定的发展。刀具刃形的优化或生产线加工技术将是这一行业不断提升发展的一个重要的因素，根据制造业，需要多功能工具的要求，新型、智能、高速和高效的工具，将成为新时代的宠儿。面对日益更新的生产方式和采用新材料的难加工的工件，刀具行业必须改进原有的工具材料，研究和开发新型刀具，找到一个更合理的刀具结构，努力解决制造业面临着的难题。

国内外许多人就怎么做刀具刃口形状的优化进行了实验研究。国内，本研究主要集中在边缘刀具刃口精密和超精密加工领域。①李勋儒研究上的优势，在于给予了尖锐的边缘，边缘倒角，圆形边缘的切削刃形状，在设计和选择时，可以根据具体情况选择一个或几个组合，哈尔滨工业大学的边缘技术，超精密加工刀刃半径，问题在微切割和尖端半径影响加工过程等的效果吴Yongxiao讨论。通过讨论的是有利于掌握精髓的微切削，超精密加工，加快发展。笔者认为，可以使用，刀刃半径较大的切削切削深度边缘半径小零件，微切割应用开辟了一条新的途径。大连理工大学，北京理工大学等超硬刀具边缘切割边缘钝化技术设计，尖端加工，刀具边缘轮廓检测等，在精细加工难加工材料超精密加工领域很大的进步。 2）的边缘上，切削刃的形状，例如普通车床刀具主切削刃的种类越多，有一个共同的直线边，圆边折叠边缘，前刀面和后刀面的波形的波形。湖南大学易得名，廖刚的球头立铣刀的磨削方法分析的基础上，确立了“S” - 形刀球头端铣刀，侧翼和尖端的数学模型。铣刀几何参数的分析和优化，切削机理研究，砂轮的参数和选择的刀具修磨装置的设计将具有理论意义，这个“S”，加快国内刀具制造具有使用价值。目前，在金属切削过程的有限元模拟的研究彻底，其中的热点问题包括：芯片的形成，材料去除机理，残余应力和刀具的磨损。随着计算机硬件和软件技术，有限元法（FEM）的快速发展已经成为一种有效的工具，金属切削过程仿真。随着计算机为工具，使用商用有限元软件模拟工程仿真中的实际问题，成为一个热点方向，现代工程和技术研究领域，这也是高科技发展的必然趋势。实践证明，解决工程实际问题，以达到所需的精度，采用有限元法数值模拟，具有很高的可靠性。此外，通过计算机模拟可以节省大量的人力和物力资源，而且还从实验中取得了许多重要的数据，它是很难得到的，仿真结果形象直观，具有很高的实践价值。采用有限元法模拟切削过程仿真精度，不仅可以深入了解各种因素的变化规律，影响微加工切割过程中的质量，并为进一步了解超精密加工的机制，具有十分重要的意义提高我国的精密产品制造水平。