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基于仿生微织构的刀具减摩性能研究  
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【英文题名】 Research on Anti-Friction of Bionic Micro-Texture Cutting Tool
【作者】 邵世超;
【导师】 谢峰;
【学位授予单位】 合肥工业大学;
【学科专业名称】 机械设计及理论
【学位年度】 2013
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 合肥工业大学
【网络出版投稿时间】 2013-07-30
【基金】 安徽省自然科学;
【关键词】 仿生微织构; 刀具; 减摩; 有限元分析;
【英文关键词】 Bionic Micro-Texture; Tools; Anti-friction Property; Finite Element Analysis;
【中文摘要】 现代金属切削加工的总体发展趋势是高速、高效、低碳环保,而加工过程中刀具的快速磨损依然制约刀具寿命和切削效率的提高。仿生摩擦学的相关研究表明：摩擦副表面并非越光滑摩擦力越小,具有一定微观结构单元的非光滑表面(表面织构)往往具有更小的摩擦阻力。合理的表面微观织构可以起到良好的减摩作用,这为通过改变刀具表面微观几何形貌来实现刀具的减摩抗磨损、提高切削效率提供了新的研究方向。 本文采用激光加工技术将仿生微织构应用于硬质合金刀具表面的设计,通过摩擦磨损实验和切削实验来研究仿生微织构对硬质合金刀具的减摩作用。本文主要研究工作如下： (1)选取合理的加工参数,采用激光加工技术在硬质合金刀具表面制备出沟槽型微织构并对其形貌参数进行了测量； (2)将微织构试样与45号钢组成摩擦副,然后在油润滑条件下进行摩擦磨损实验,结果表明：沟槽微织构可以有效降低硬质合金刀具表面的摩擦系数,在不同载荷下,沟槽宽度、平均间距及密度等因素对硬质合金刀具表面的摩擦性能影响显著,因此需要合理选择沟槽微织构参数才能起到最佳的减摩效果； (3)利用ABAQUS软件对微织构和无微织构刀具二维直角切削过程进行了有限元仿真分析,...
【英文摘要】 High speed, high efficiency, low carbon and environmental protection are the overall trend of metal cutting in the modern world. But the increasing of tool life and cutting efficiency is restricted by the rapid wear of tool. Research of bionic tribology shows that:non-smooth surface (surface texture), which having certain microstructure unit, has a smaller frictional resistance. But not the smoother the friction surface is, the smaller the friction is. Reasonable surface microstructure can play a good part ...
【更新日期】 2014-03-25

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