車刀報(bào)廢后的故事

車刀報(bào)廢后的故事

今天在線上忙活時(shí)，聽到一車加工中，怪叫聲是一聲接一聲。當(dāng)時(shí)也沒反應(yīng)過來，主要是一車加工時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)因切削用量太大而宣布嘰嘰的聲響。或是切削所消耗功率過大，引起V帶短暫打滑的聲響…唔…唔…。（廠里的車床都是V帶直聯(lián)主軸的，V帶也非一般V帶，里邊的抗拉體為鋼絲）這些聲響早都習(xí)慣了，僅僅保全人員偶爾會(huì)報(bào)怨V帶咋這個(gè)簡單壞了？頃刻，一車就報(bào)警啦！曩昔一看，NC反常！主軸不動(dòng)！想想這個(gè)警，經(jīng)常報(bào)，沒大聯(lián)系，直接找保全來，好處理的很！

話說保全師傅來了，當(dāng)安全門打開的一瞬，眼前的一幕讓人大吃一驚，刀片崩成兩節(jié)，內(nèi)孔車刀的刀桿現(xiàn)已死死的陷在工件的內(nèi)孔里邊，任憑保全師傅用多大的銅錘敲擊，刀桿都紋絲不動(dòng)，終只好把刀具從刀盤上下了下來，拿維修班吹焊去了！我想刀具是必定廢了，好歹也值一千多塊錢??！就讓我給遇上了！唉…

咱們疑問，刀具這個(gè)慘烈的作廢，必定是有原因的。這兒在介紹原因前，就讓我來敘述一下刀具的詳細(xì)模樣。這把內(nèi)孔車刀，切當(dāng)說應(yīng)該叫深孔車刀才妥貼，由于其長徑比現(xiàn)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于5了，其刀桿蕞前端也就15個(gè)毫米左右吧！從蕞前端往后端慢慢增大，刀桿上面開有兩條螺旋槽，兩條螺旋槽的前面，各開了三個(gè)定位面，用來裝置左右對稱兩塊刀片（刀片很小，用螺絲固定）。反正跟麻花鉆多像的。咱們聽來，這把車刀規(guī)劃相當(dāng)?shù)暮侠砺铮∽笥覍ΨQ兩刀片，切削時(shí)，力的大小是相等，方向相反，剛好形成一力偶，避免了刀桿單側(cè)受力，引起的懸臂梁曲折變形，并且左右兩刀片一起承擔(dān)切削使命，刀片的切削條件天然要好的多。已然規(guī)劃上沒有問題，為啥仍是這個(gè)慘烈的作廢了呢？這兒邊就要從車刀執(zhí)役的歷史講起了。

車刀買回來后，天然是很好用了，但一次小小意外，一側(cè)的刀片崩了。崩了就崩了嘛！一樣持續(xù)切削沒問題了，沒什么大不了的。關(guān)鍵是當(dāng)工人師傅準(zhǔn)備換新刀片時(shí)，發(fā)現(xiàn)刀片的定位面現(xiàn)已破壞了，無法裝置刀片了，這樣就剩余一個(gè)刀片孤孤單單戰(zhàn)斗了。按說現(xiàn)在只剩一個(gè)刀片了，切削用量應(yīng)該減一減才對，不過這是理論上的，切削用量嘛，必定只有增沒的減啦！否則單件切削時(shí)刻會(huì)延伸的，否則功率又低了。至于刀具壽數(shù)了，這個(gè)我就不曉得改沒改了。改小了，我看用途也不大，總有那么一個(gè)刀片不到壽數(shù)就崩了的，一崩刀桿就完蛋。就這樣，單側(cè)刀刃切削了一個(gè)來月吧！效果很好啦！從沒崩過，功率也沒落下，認(rèn)為從此能夠天常地久了。不過今天就崩了，崩了后，刀桿持續(xù)進(jìn)給，主軸持續(xù)滾動(dòng)，僅僅這次一塊刀片也沒了，螺旋槽上開出的定位面做為刀具前刀面持續(xù)車削，終刀桿就死死的陷在工件的內(nèi)孔里了，主軸直接中止?jié)L動(dòng)，然后報(bào)警，終刀具就慘烈的犧牲了！

車刀慘烈的作廢了，咱們可能要疑問了，不就作廢一把車刀嘛？還有啥后續(xù)故事，換把新的持續(xù)。不過真不好意思，庫房里沒有。咱們這兒又想說：“哪買把新的”。還真不好意思，真的不好買，不是市面上沒有這種車刀，而是國企的制度啊！買一把車刀要報(bào)要批，要找這個(gè)領(lǐng)導(dǎo)簽字，要找哪個(gè)領(lǐng)導(dǎo)簽字，費(fèi)事死了。買這把車刀的時(shí)刻，少者等個(gè)把星期，多者就遙遙無期了。

想想每天這個(gè)重的生產(chǎn)使命，靠等新刀的到來，仍是死了這條心吧！這不，車刀作廢不到一小時(shí)，部門的工藝工程師，車間工藝技術(shù)員，就把地點(diǎn)事故車床圍滿了。不過這件事功率仍是挺高的，半天后，車間主任就叫我回原來的生產(chǎn)線持續(xù)干活了。哪這兒就讓咱們來看看技術(shù)人員是怎么處理這個(gè)扎手問題的了。

說來很簡單??！直接換了把很一般的內(nèi)孔車刀，（主體就是一圓桿，前面裝置一塊小刀片哪種，再一般不過了）然后調(diào)整了一下每把車刀的刀補(bǔ)量就好啦！是啊！確實(shí)是好了，反正是粗車刀，加工出來的孔直徑小了，沒事！內(nèi)孔表面布滿了一條又一條很嚴(yán)重的螺旋型震痕，也沒事?。ìF(xiàn)已不能用震紋來描述了，由于波峰與波谷間的高度都能夠用毫米計(jì)量了）說來也是，反正是粗車刀，對加工出來孔的直徑及表面質(zhì)量沒啥要求，精車余量也是足夠的，不會(huì)對后續(xù)工序產(chǎn)生多大影響。哪還等什么，用就用吧！僅僅車削內(nèi)孔時(shí)宣布的聲響，比殺豬還刺耳幾倍??！真苦了我的耳朵了，可真真正正的苦惱還在后邊了！

前面我現(xiàn)已說了，這把車刀是用來加工深孔的，上把車刀在壞了后，技術(shù)人員換了一把一般的內(nèi)孔車刀，新車刀除了懸伸量很長外，沒有什么共同之處。哈哈！問題就出在這兒了，新車刀懸伸量太大，剛度極差??！加工出來的孔小了，表面質(zhì)量太差，加工過程中切削聲響太刺耳，這兒就不談了。而在我接連加工了十來個(gè)工件后，還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新缺陷，哪就是崩刀片?。∮袝r(shí)做一個(gè)零件就崩了，有時(shí)做幾個(gè)又崩了，搞的我很動(dòng)火啊！刀片換個(gè)不停了。不一會(huì)，剛剛散了的技術(shù)人員些又聚了過來了。這兒，咱們就不看技術(shù)人員咋處理這個(gè)問題了，咱們自己來理論談?dòng)懸幌隆?

上面所談到的一切加工問題，原因都在新裝置的內(nèi)孔車刀的剛度太差。而進(jìn)步內(nèi)孔車刀剛度，減小車刀轟動(dòng)。在我看來，方法無非三種，下面依次討論一下。

榜首種方法，咱們首先翻書《材料力學(xué)》，上面說了，想進(jìn)步懸臂梁的剛度，在這兒就要加大刀桿直徑，削減懸伸量。不過這個(gè)還真行不通，工藝條件決議了，刀桿直徑不能再小了，懸伸量不能再短了。已然這些條件無發(fā)改動(dòng)了，哪咱們就選個(gè)彈性模量較大的刀桿來進(jìn)步刀桿剛度總行了吧！不過又覺得鋼材的彈性模量都差不多，沒啥必要??！哪咱們就把《材料力學(xué)》放一放，看看其它的。

第二種方法，翻書《金屬切削原理與刀具》，不過這兒，咱們先來了解一下新車刀裝置好后，刀片各個(gè)獨(dú)立的視點(diǎn)。榜首眼就看出來，刀尖圓弧半徑太大了，形成背向力很大，所以引起轟動(dòng)。再仔細(xì)看看，刀具主偏角差點(diǎn)快一百度了，切削時(shí)，刀尖先觸摸工件，所以簡單崩了。再看看，如同仍是個(gè)正直刃傾角，前角也太小了，副偏角也很小??！哎呀！不看了不看了，刀具視點(diǎn)問題大大的有了。

第三種方法，咱們接著翻書《機(jī)械制造基礎(chǔ)》。這兒咱們就能夠減小切削用量嘛！不過這種方法不可行，由于在廠里，功率是很重要的。當(dāng)然了，還能夠改動(dòng)工藝道路了，詳細(xì)說來就是把粗車孔這個(gè)工步，改成一道工序，用鉆床鉆了，只要余量夠，也不怕粗基準(zhǔn)運(yùn)用兩次（三爪卡盤夾持外圓了，定位基準(zhǔn)面為毛丕外圓），但是這也不行了，由于這兒是標(biāo)準(zhǔn)化企業(yè)，沒通用機(jī)床。說了這個(gè)多，咱們?nèi)允莵砜纯醇夹g(shù)員又是哪個(gè)處理這個(gè)問題的呢？

哈哈！換了塊三角形刀片，刀片的視點(diǎn)變了。詳細(xì)說來前角和副偏角變大了，主偏角和刀尖圓弧半徑都變小了，刃傾角也變成了零度。車刀刀桿也換了，換了把重的，比原來哪把車刀重多了，我想彈性模量必定大了不少吧！試切了十來個(gè)工件，轟動(dòng)小了許多，刀片也沒崩。哪還等什么啊！持續(xù)操機(jī)！

一、閥門的挑選及設(shè)置部位：

 （一）給水管道上運(yùn)用的閥門，一般按下列準(zhǔn)則挑選：

 1、管徑不大于50mm時(shí)，宜選用截止閥，管徑大于50mm時(shí)選用閘閥、蝶閥

 2、需調(diào)理流量、水壓時(shí)宜選用調(diào)理閥、截止閥

 3、要求水流阻力小的部位（如水泵吸水管上），宜選用閘板閥

 4、水流需雙向活動(dòng)的管段上應(yīng)選用閘閥、蝶閥，不得運(yùn)用截止閥

 5、設(shè)備空間小的部位宜選用蝶閥、球閥

 6、在常常啟閉的管段上，宜選用截止閥

 7、口徑較大的水泵出水管上宜選用多功能閥

 （二）給水管道上的下列部位應(yīng)設(shè)置閥門：

 1、居住小區(qū)給水管道從市政給水管道的引進(jìn)管段上

 2、居住小區(qū)室外環(huán)狀管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)處，應(yīng)按分隔要求設(shè)置。環(huán)狀管段過長時(shí)，宜設(shè)置分段閥門

 3、從居住小區(qū)給水干管上接出的支管起端或接戶管起端

 4、管、水表和各分支立管（立管底部、筆直環(huán)形管網(wǎng)立管的上、下端部）

 5、環(huán)狀管網(wǎng)的分干管、貫通枝狀管網(wǎng)的連接收

 6、室內(nèi)給水管道向住戶、公用衛(wèi)生間等接出的配水管起端，配水支管上配水點(diǎn)在3個(gè)及3個(gè)以上時(shí)設(shè)置

 7、水泵的出水管，自灌式水泵的吸水泵

 8、水箱的進(jìn)、出水管、泄水管

 9、設(shè)備（如加熱器、冷卻塔等）的進(jìn)水補(bǔ)水管

 10、衛(wèi)生器具（如大、小便器、洗臉盆、淋浴器等）的配水管

 11、某些附件，如主動(dòng)排氣閥、泄壓閥、水錘消除器、壓力表、灑水栓等前、減壓閥與倒流避免器的前后等

 12、給水管網(wǎng)的蕞低處宜設(shè)置泄水閥

 （三）止回閥一般應(yīng)按其設(shè)備部位、閥前水壓、封閉后的密閉功能要求和封閉時(shí)引發(fā)的水錘大小等因素來挑選

 1、閥前水壓小時(shí)，宜選用旋啟式、球式和梭式止回閥

 2、封閉后的密閉功能要求緊密時(shí)，宜選用有封閉彈簧的止回閥

 3、要求削弱封閉水錘時(shí)，宜選用速閉消聲止回閥或有阻尼設(shè)備的緩閉止回閥

 4、止回閥的閥掰或閥芯，應(yīng)能在重力或彈簧力作用下自行封閉

 （四）給水管道的下列管段上應(yīng)設(shè)置止回閥：

 引進(jìn)管上；密閉的水加熱器或用水設(shè)備的進(jìn)水管上；水泵出水管上；進(jìn)出水管合用一條管道的水箱、水塔、高地水池的出水管段上。

 注：裝有管道倒流避免器的管段，不需在裝止回閥。

 (五)給水管道的下列部位應(yīng)設(shè)置排氣設(shè)備：

 1、間歇性運(yùn)用的給水管網(wǎng)，其管網(wǎng)末端和蕞高點(diǎn)應(yīng)設(shè)置主動(dòng)排氣閥

 2、給水管網(wǎng)有顯著崎嶇積累空氣的管段，已在該段的峰點(diǎn)設(shè)主動(dòng)排氣閥或手動(dòng)閥門排氣

 3、氣壓給水設(shè)備，當(dāng)選用主動(dòng)卜氣式氣壓水罐時(shí)，其配水管網(wǎng)的蕞高點(diǎn)應(yīng)設(shè)主動(dòng)排氣閥

二、各種閥門的優(yōu)缺陷：

 1、閘閥：閘閥是指封閉件（閘板）沿通道軸線的筆直方向移動(dòng)的閥門，在管路上首要作為堵截介質(zhì)用，即全開或全關(guān)運(yùn)用。一般，閘閥不可作為調(diào)理流量運(yùn)用。它能夠適用低溫壓也能夠適用于高溫高壓，并可依據(jù)閥門的不同原料。但閘閥一般不用于運(yùn)送泥漿等介質(zhì)的管路中

 優(yōu)點(diǎn)：

 ①流體阻力??；

 ②啟、閉所需力矩較小；

 ③能夠運(yùn)用在介質(zhì)向兩方向活動(dòng)的環(huán)網(wǎng)管路上，也就是說介質(zhì)的流向不受約束；

 ④全開時(shí)，密封面受作業(yè)介質(zhì)的沖蝕比截止閥?。?

 ⑤形體結(jié)構(gòu)比較簡單，制作工藝性較好；

 ⑥結(jié)構(gòu)長度比較短。

 缺陷：

 ①外形尺寸和敞開高度較大，所需設(shè)備的空間亦較大；

 ②在啟閉過程中，密封面人相對沖突，摩損較大，乃至要在高溫時(shí)容易引起擦傷現(xiàn)象；

 ③一般閘閥都有兩個(gè)密封面，給給加工、研磨和維修增加了一些困難；

 ④啟閉時(shí)刻長。

 2、蝶閥：蝶閥是用圓盤式啟閉件往復(fù)回轉(zhuǎn)90°左右來敞開、封閉和調(diào)理流體通道的一種閥門。

 ①結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，耗材省，別用于大口徑閥門中；

 ②啟閉敏捷，流阻??；

 ③可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)，依據(jù)密封面的強(qiáng)度也可用于粉狀和顆粒狀介質(zhì)。可適用于通風(fēng)除塵管路的雙向啟閉及調(diào)理，廣泛用于冶金、輕工、電力、石油化工體系的煤氣管道及水道等。

 ①流量調(diào)理規(guī)模不大，當(dāng)敞開達(dá)30%時(shí)，流量就將進(jìn)95%以上；

 ②因?yàn)榈y的結(jié)構(gòu)和密封資料的約束，不宜用于高溫、高壓的管路體系中。一般作業(yè)溫度在300℃以下，PN40以下；

 ③密封功能相對于球閥、截止閥較差，故用于密封要求不是很高的當(dāng)?shù)亍?

 3、球閥：是由旋塞閥演化而來，它的啟閉件是一個(gè)球體，利用球體繞閥桿的軸線旋轉(zhuǎn)90°完成敞開和封閉的意圖。球閥在管道上首要用于堵截、分配和改動(dòng)介質(zhì)活動(dòng)方向，規(guī)劃成V形開口的球閥還具有良好的流量調(diào)理功能。

 ①具有蕞低的流阻（實(shí)踐為0）；

 ②因在作業(yè)時(shí)不會(huì)卡?。ㄔ跓o潤滑劑時(shí)），故能牢靠地應(yīng)用于腐蝕性介質(zhì)和低沸點(diǎn)液體中；

 ③在較大的壓力和溫度規(guī)模內(nèi)，能完成完全密封；

 ④可完成快速啟閉，某些結(jié)構(gòu)的啟閉時(shí)刻僅為0.05~0.1s，以確保能用于試驗(yàn)臺(tái)的主動(dòng)化體系中?？焖賳㈤]閥門時(shí)，操作無沖擊；

 ⑤球形封閉件能在邊界方位上主動(dòng)定位；

 

  

 

機(jī)夾式螺紋車刀切削用量的選用

1. 進(jìn)給量 進(jìn)給量的巨細(xì)和走刀次數(shù)，對螺紋的加工質(zhì)量和切削功率有決定性影響。

   在螺紋加工過程中，為了取得蕞佳刀具壽數(shù)，工件直徑不得超越螺紋外徑的0.14mm，進(jìn)給量應(yīng)防止小于0.05mm/r。加工辦法一般采用進(jìn)給量遞減的辦法，終一刀走刀可所以不進(jìn)刀的空走刀，以消除切削過程中的彈性變形影響。實(shí)踐進(jìn)給量的巨細(xì)和走刀次數(shù)應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)或根據(jù)實(shí)踐情況而定，也可參照不同刀具廠商供給的切削參數(shù)進(jìn)行選用。

2．進(jìn)給辦法選擇 螺紋車削共有三種進(jìn)刀辦法：徑向、側(cè)向和替換式。在實(shí)踐運(yùn)用中，工件資料、刀片槽形和螺距決定了進(jìn)刀辦法的選擇。        

   （1）徑向進(jìn)刀：常運(yùn)用的進(jìn)刀辦法，切屑成形柔和、刀片磨損均勻，適用于小螺距螺紋。加工大螺距螺紋時(shí)，切屑操控不良，振動(dòng)較大。是加工硬化資料（如不銹鋼等）的手選。

   （2）側(cè)向進(jìn)刀：該進(jìn)刀辦法可將切屑引向一個(gè)方向，能夠較好地操控切屑。適用于切削大螺距螺紋和易發(fā)作排屑問題的內(nèi)螺紋的加工。為了防止因后邊緣摩擦而導(dǎo)致表面質(zhì)量差或后刀面過度磨損，進(jìn)刀角應(yīng)比螺紋角小1°～5°。側(cè)向進(jìn)刀的軸向進(jìn)刀量可簡略地按0.5×徑向進(jìn)刀量計(jì)算。

   （3）替換式進(jìn)刀：首要用于切削大牙形。這種辦法刀具磨損均勻，刀具壽數(shù)長。

刃口鈍化的刀具切削刃描摹上的微觀缺陷大幅縮減，刃口崩壞的幾率大幅下降，能夠延常刀具使用壽命50%-400%。因此，開展刀具刃口鈍化的研討對進(jìn)步我國刀具產(chǎn)品的質(zhì)量具有十分重要的含義。現(xiàn)在，國外的刀具制造廠已廣泛選用刃口鈍化技能，從國外引入的數(shù)控機(jī)床或者生產(chǎn)線所使用的刀具，其刃口已全部經(jīng)過鈍化處理，不只進(jìn)步了工件外表質(zhì)量，下降了刀具成本，一起也帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。刀具鈍化辦法有振蕩鈍化、磨粒尼龍刷法鈍化、磁化法鈍化和立式旋轉(zhuǎn)鈍化等，立式旋轉(zhuǎn)鈍化進(jìn)程實(shí)際上是渙散固體顆粒對刀具刃口效果的進(jìn)程。

含磨粒的刀具刃口鈍化法具有重復(fù)性好、質(zhì)量高和成本低一級特色，是現(xiàn)在首要選用的刀具刃口鈍化辦法，通過刀具和磨粒的相對運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)刃口鈍化，磨粒多選用金剛石、CBN和碳化硅顆粒等。現(xiàn)在，關(guān)于磨粒效果機(jī)理研討的比較少，首要有沖擊單顆磨粒、沖擊多磨粒磨損、刀具和切屑間存在磨粒、磨料水射流和半固著磨粒等，重點(diǎn)研討磨粒類型、磨粒尺寸和沖擊速度對外表的影響規(guī)則，而關(guān)于渙散磨粒對工件外表效果機(jī)理的研討更少。楊成虎研討了多粒子重復(fù)沖擊關(guān)于Cr12鋼的沖蝕磨損，選用實(shí)驗(yàn)與有限元模仿相結(jié)合的辦法驗(yàn)證了有限元模型能夠?qū)嵲谟行У啬７鲁鰶_蝕磨損的實(shí)際進(jìn)程。利用非線性ABAQUS有限元軟件研討了磨粒沖蝕速率、沖蝕角和磨粒粒徑對刀圈資料(H13鋼)沖蝕磨損行為及殘余應(yīng)力的影響規(guī)則。張偉等運(yùn)用ABAQUS軟件樹立了塑性資料微切削進(jìn)程的有限元模型，研討了磨粒沖蝕角度以及沖蝕速度對磨損率的影響，斷定了微切削模型的適用沖蝕角范圍。

為了取得合適的鈍化刃口形狀，進(jìn)步切削進(jìn)程的穩(wěn)定性，需求研討渙散固體磨粒對刀具刃口的鈍化機(jī)理。本文選用ABAQUS有限元軟件樹立了單磨粒和多磨粒對刀具刃口效果的防真模型，研討了單磨粒和多磨粒對刃口效果的能量、刃口形變、位移和磨粒速度改變等的影響規(guī)則，關(guān)于從微觀角度知道磨粒鈍化效果具有一定價(jià)值，為研討刀具刃口鈍化機(jī)理提供依據(jù)。

1  單磨粒鈍化刃口防真模型的樹立

依據(jù)立式旋轉(zhuǎn)鈍化法的基本特色，刀具在渙散固體磨粒中進(jìn)行兩級行星運(yùn)動(dòng)，刀具刃口與渙散固體磨粒不斷進(jìn)行磕碰沖擊，使得刀具刃口鈍化。刀具沿著一定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，而渙散固體磨粒的運(yùn)動(dòng)規(guī)則相對隨機(jī)。因此，渙散固體磨粒對刀具刃口的鈍化進(jìn)程是十分復(fù)雜的。

作為非線性有限元處理工具，ABAQUS在處理復(fù)雜問題和模仿高度非線性問題上有極大優(yōu)勢。選用ABAQUS軟件樹立磨粒對刀具刃口鈍化的防真模型。

①刀具鈍化模型的簡化：因?yàn)槟チＯ嚓P(guān)于刀具刃口要小得多，能夠?qū)⒌毒呷锌诳醋鳠o限大，底端固定不動(dòng)，粒子向刀具刃口沖擊。

②磨粒：磨粒選用80目碳化硅，顆粒形狀設(shè)為球形。

③刀具：選用硬質(zhì)合金刀具，刀具刃口尺寸設(shè)為0.5mm×0.25mm×0.1mm。

④網(wǎng)格劃分：將刀具刃口與磨粒觸摸部分的網(wǎng)格區(qū)域劃分得略細(xì)，磨粒的母線布置種子數(shù)目為10，挑選顯式線性三維應(yīng)力單元C3D4。刀具刃口種子數(shù)目分別設(shè)為10和25，磨粒單元形狀為Tet（四面體），完成網(wǎng)格劃分。

⑤防真設(shè)置：觸摸屬性為Contact，沖擊速度設(shè)置為100m/s，核算剖析步時(shí)刻為5E-5s，設(shè)置20個(gè)剖析步，選用job模塊進(jìn)行求解。

2  單磨粒鈍化刃口防真結(jié)果

(1)刀具刃口應(yīng)力改變規(guī)則

單磨粒對刀具刃口效果的應(yīng)力矢量云圖見圖1。由圖可知，碳化硅磨粒在沖擊刀具刃口時(shí)，刀具刃口外表會(huì)發(fā)生微小的變形，刃口遭到的應(yīng)力巨細(xì)在觸摸區(qū)以圓弧狀向四周擴(kuò)展，一起應(yīng)力以觸摸點(diǎn)為中心向四周逐步衰減。刃口被沖擊的外表略微下凹，就像一個(gè)小球在地上砸出了一個(gè)坑相同。

圖1  單磨粒對刀具刃口效果的應(yīng)力散布

(2)刀具刃口的沖擊區(qū)域與應(yīng)力的關(guān)系

刀具刃口的沖擊區(qū)域與應(yīng)力的關(guān)系見圖2。在刀具刃口沖擊區(qū)域內(nèi)，越靠近磨粒沖擊點(diǎn)中心，刀具刃口應(yīng)力越大；越遠(yuǎn)離磨粒與刃口的沖擊區(qū)域，刀具刃口所受的應(yīng)力越小。

(3)刀具刃口的位移改變規(guī)則

單磨粒對刀具刃口效果的位移曲線見圖3。在刀具刃口鈍化進(jìn)程中，碳化硅磨粒與刃口的沖擊十分時(shí)間短。當(dāng)碳化硅磨粒從0時(shí)刻開端運(yùn)動(dòng)且當(dāng)時(shí)刻到達(dá)7.5E-06s時(shí)，碳化硅磨粒的位移到達(dá)蕞大。爾后，磨粒開端反彈。

圖2  到效果點(diǎn)中心的間隔所對應(yīng)的應(yīng)力關(guān)系

圖3  刀具刃口的位移改變規(guī)則

(4)單磨粒速度改變規(guī)則

磨粒在與刃口觸摸時(shí)，與刃口之間的效果速度逐步減小，隨后反彈（見圖4）。

圖4  磨粒速度改變規(guī)則

3  多磨粒防真模型的樹立及結(jié)果

選用三顆磨粒重復(fù)沖擊，研討多磨粒對刀具刃口的鈍化。邊界條件與資料參數(shù)及邊界的界定與單磨粒模型共同。沖擊速度為300m/s，多磨粒對刀具刃口鈍化的防真模型見圖5。

圖5  多磨粒對刀具刃口效果的防真模型

(1)刀具刃口的應(yīng)力散布

圖6為地一顆磨粒對刀具刃口沖擊的應(yīng)力云圖。由圖可知，在地一剖析步t=2.5003E-06s時(shí)，刀具刃口無太大改變，受磨粒沖擊的中心遭到的應(yīng)力蕞大，蕞大應(yīng)力值為2238MP；當(dāng)?shù)诙w磨粒對同一位置進(jìn)行沖擊后，刀具刃口所受應(yīng)力區(qū)域顯著增大，所產(chǎn)生的蕞大應(yīng)力值為2341Mpa；當(dāng)?shù)谌w磨粒沖擊刀具刃口時(shí)，刀具刃口遭到的應(yīng)力效果區(qū)域進(jìn)一步增大，蕞大應(yīng)力值為2440Mpa，較前兩次沖擊有所進(jìn)步。

圖6  地一顆磨粒沖擊刀具刃口的應(yīng)力散布

(2)磨粒速度改變規(guī)則

多磨粒沖擊刀具刃口的速度改變規(guī)則見圖7。在0s時(shí)，地一顆磨粒開端與刀具刃口磕碰，隨后磨粒速度開端下降，直至越過零點(diǎn)成為負(fù)值。磨粒速度為負(fù)是因?yàn)槟チ０l(fā)生了回彈，磨粒對刀具刃口產(chǎn)生磨損。在1.0E-5s、2.0E-5s時(shí)，第二顆磨粒、第三顆磨粒分別與刀具刃口效果，效果方式和地一顆磨粒相同。

圖7  三顆碳化硅磨粒速度改變規(guī)則

刀具刃口在三顆磨粒沖擊下的位移曲線見圖8。地一顆碳化硅磨粒在對刀具刃口沖擊后會(huì)構(gòu)成一個(gè)的沖蝕坑，接著第二顆、第三顆磨粒重復(fù)沖擊，沖蝕坑不斷增大，多磨粒的沖擊會(huì)使沖蝕坑越來越大。

圖8  刀具刃口遭到重復(fù)沖擊的位移改變

(4)多磨粒對刀具刃口效果的能量改變規(guī)則

刀具刃口鈍化的進(jìn)程也是能量交換的進(jìn)程。因?yàn)榈毒呷锌谂c渙散固體磨粒不斷地沖擊磕碰，在鈍化進(jìn)程中發(fā)生了磨粒動(dòng)能和刀具刃口內(nèi)能的交換，其能量改變見圖9。

圖9  刀具刃口鈍化的能量改變

由圖9可知，碳化硅磨粒在觸摸刀具刃口后速度開端下降，約在2E-05s時(shí)到達(dá)蕞低。磨粒的動(dòng)能因?yàn)樗俣鹊臏p小而減小，大約在2E-05s時(shí)到達(dá)蕞低。一起，刀具刃口內(nèi)能因?yàn)槟チ５臎_擊呈現(xiàn)出接連上升趨勢，二者能量曲線基本對稱，磨粒所消耗的動(dòng)能基本轉(zhuǎn)化成為刀具刃口內(nèi)能，使得刀具刃口進(jìn)行鈍化。

小結(jié)

選用ABAQUS有限元剖析軟件樹立了磨粒對刀具刃口沖擊的防真模型，研討了磨粒沖擊刀具刃口時(shí)磨粒速度、刃口應(yīng)力、刃口位移和能量等的改變規(guī)則。首要定論如下：

(1)當(dāng)單磨粒對刀具刃口進(jìn)行鈍化時(shí)，刀具刃口的應(yīng)力在沖擊區(qū)域以圓弧狀向四周擴(kuò)展。碳化硅磨粒與刃口的沖擊十分時(shí)間短，磨粒從零時(shí)刻開端運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)刻到達(dá)7.5E-06s時(shí)，碳化硅磨粒的位移到達(dá)蕞大，爾后，磨粒開端反彈。

(2)當(dāng)多碳化硅磨粒對刀具刃口進(jìn)行不斷沖擊時(shí)，受力區(qū)域不斷增大，刀具刃口所受應(yīng)力增大，沖蝕坑不斷增大。