新构形硬质合金插齿刀插削过程仿真及刀具磨损机理研究

摘要

为解决传统插齿刀构型精度不高及耐磨性与抗崩刃能力较低的问题，本文利用已有新构形硬质合金插齿刀理论，及数学模型和几何模型的建立方法，建立插齿刀与齿圈实体模型，通过有限元软件模拟方法研究工艺参数对刀具影响因素及刀具磨损机理。
　　首先根据凸曲前刀面插齿刀数学模型，利用CATIA、MATLAB、EXCEL等软件，建立插齿刀与齿圈几何模型；而后用DEFORM-3D有限元软件模拟该型插齿刀插削过程，并以此得出了在插削过程中插削力变化情况，插削工艺对插削力、插削温度、刀具磨损情况以及刀具磨损与插削温度之间的关系，揭示了插削工艺在插齿刀插削过程中对刀具插削力、插削温度及磨损情况影响因素的主次关系，为提高插削效率，减小刀具磨损提供一定的指导作用。
　　通过本文内容可得出如下结论：研究插削工艺参数对插削力的影响时，得出圆周进给量对插削力影响最大，插削速度次之；插削工艺参数对刀具的磨损影响规律时，得出插削速度是造成刀具磨损的主要因素，圆周进给量是次要因素；插削温度与刀具磨损之间关系时，得出插削刃附近温度梯度很大，温度最高，相应刀具磨损量也是最大。