机械5

目录 1绪论1 1.1概述1 1.2研究切削温度的意义1 1.3切削温度在国内外的研究现状2 1.4研究目的、意义和内容2 2.ANSYS软件简介3 2.1 ANSYS的定义3 2.2 ANSYS软件的内容3 2.3 ANSYS软件提供的分析类型4 3 ANSYS对物体的热分析5 3.1热分析简介5 3.2 ANSYS热分析特点5 4 ANSYS在实例中的应用6 4.1定义工作文件名和工作标题6 4.2定义单元类型7 4.3定义材料性能参数7 4.4建模10 4.5划分网格13 4.6加载求解15 4.7查看结果18 4.8结果分析18 5致谢19 6参考文献20 1.2研究切削温度的意义 切削加工时，切削温度对工作前角、刀屑平均摩擦系数，单位切削功率及切屑变形系数的影响都是很大的。在切削温度低600℃的情况下，切削温度直接影响积屑瘤的消长，从而影响到积屑瘤前角，所以工作前角随切削温度的变化而变化。刀屑平均摩擦系数随切削温度变化原因有二。其一是积屑瘤前角随切削速度而变化，当θ＜300℃时，积屑瘤前角随着温度的提高而增大；当300℃<θ<600℃时，积屑瘤前角随切削温度的升高而减校其二是：刀屑界面上切屑底层金属的强度随切削温度的上升而下降；当θ＞600℃时，刀屑摩擦系数的下降主要就是由于这个原因。当θ＜600℃时，随工作前角的增大而减小；随工作前角的减小而增大。当θ＞600℃时，积屑瘤消失，这时，切屑变形系数的减小是由于刀屑平均摩擦系数的减小；单位切削功率pcθ曲线有着与切屑变形系数曲线相似的形状，其理由是不言而喻的，切屑变形大，需要的功自然也就大些。 当切削温度较高时，会使被加工材料软化，与刀具间硬度差增大，有利于切削加工进行。。一般认为，刀具的磨损是由于切削过程中的高温、高压、切屑与前刀面间的摩擦以及工件材料中有关化学元素与之发生粘结、亲和而引起的，即其磨损机制主要包括：①氧化磨损和相变磨损。刀具高速切削时的平均切削温度可达1000～1200℃，在此高温下，即使在常压和空气气氛中也足以使刀具刀尖区产生氧化、放氮甚至相变。而刀具一经氧化和相变即会丧失其切削能力。②粘结磨损。在一定压力和高温条件下，刀尖与被加工材料接触区随着切屑不断流出，双方均不断裸露出新的表面。随着与合金元素的亲和倾向不断增加，将导致出现粘结磨损。这种磨损一般表现为微粒脱落，当刀尖区温度高达1200℃左右时，局部颗粒将呈现“半熔化”状态，从而使粘结磨损大大加剧。③颗粒剥落与微崩刃。由于刀具是由无数细小的颗粒构成，颗粒之间呈晶界间的精细裂纹连接，且存在不均匀的内应力，因此当高温切屑流摩擦刮研刀尖时，会因工件材料硬度不均或存在硬质点所产生的微冲击而造成颗粒脱落或产生微崩刃。 由此可见切削温度对加工工艺影响很大，对加工刀具寿命也有影响。研究切削温度可以避免一些不必要的经济损失。