理论教育 微织构形貌参数对刀屑接触摩擦因数的影响分析

微织构形貌参数对刀屑接触摩擦因数的影响分析

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:图6-20展示了不同微织构位置分布刀具在相同切削条件下切削40Cr时刀—屑接触表面的平均摩擦因数。可以看出,随着切削速度的增加,四种刀具的摩擦因数均呈现逐渐增大的趋势,不同的微织构位置分布导致刀—屑接触表面的平均摩擦因数发生变化,对比发现,TMGL-1刀具的摩擦因数最小,然后依次是TMGL-2、CT、TMGL-3。

微织构形貌参数对刀屑接触摩擦因数的影响分析

刀—屑接触表面的摩擦因数可通过以下公式计算得出:

式中,β是摩擦角,γ0是刀具前角,Fy是径向力,Fx是主切削力。

图6-20展示了不同微织构位置分布刀具在相同切削条件下切削40Cr时刀—屑接触表面的平均摩擦因数。可以看出,随着切削速度的增加,四种刀具的摩擦因数均呈现逐渐增大的趋势,不同的微织构位置分布导致刀—屑接触表面的平均摩擦因数发生变化,对比发现,TMGL-1刀具的摩擦因数最小,然后依次是TMGL-2、CT、TMGL-3。以上说明随着微织构逐渐远离切削刃,摩擦因数呈现逐渐增大的趋势,当微织构与切削刃的距离足够远(TMGL-3刀具),其摩擦因数将会超过无织构刀具CT。其原因可能是此时微织构与切屑的接触面积较小,微织构的减磨效果比较差,另外由于二次切削的存在,增加了刀—屑之间的摩擦,因此综合表现出TMGL-3的摩擦因数大于无织构刀具CT的现象。

图6-20 不同微织构位置分布刀具切削40Cr时刀—屑接触表面的平均摩擦因数变化(www.daowen.com)

图6-21展示了不同沟槽宽度刀具在相同切削条件下切削40Cr时刀—屑接触表面的平均摩擦因数。可以看出,随着切削速度的增加,四种刀具的摩擦因数均呈现逐渐增大的趋势,不同的沟槽宽度导致刀—屑接触表面的平均摩擦因数发生变化。对比发现,TMGW-1和TMGW-2刀具的摩擦因数小于无织构刀具CT,TMGW-3的摩擦因数与无织构刀具CT相差不大,可见微织构的宽度对摩擦因数的影响比较大,随着沟槽宽度的增大,摩擦因数呈现先减小后增大的趋势,其中TMGW-2的摩擦因数最小。出现这种情况的原因可能是,随着沟槽宽度增加,刀—屑接触面积就会减小,导致刀—屑之间的摩擦因数减小,当沟槽宽度足够大时,在刀—屑接触面积减小的同时,二次切削带来的负面影响急剧增大,因此出现了TMGW-3的摩擦因数与无织构刀具CT相差不大的现象。

图6-21 不同沟槽宽度刀具切削40Cr时刀—屑接触表面的平均摩擦因数变化

图6-22 不同微织构间距刀具切削40Cr时刀—屑接触表面的平均摩擦因数变化

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