外文資料名稱：關(guān)于模仿正交切削和核實(shí)邊緣斷裂模型的一個(gè)新的車削的方法的研究外文資料出處：IntJAdvManufTechnol(2005)26:965969DOI10.1007/s00170-004-2087-6附件：1.外文資料翻譯譯文2.外文原文指導(dǎo)教師評(píng)語：簽名：年月日1關(guān)于模仿正交切削和核實(shí)邊緣斷裂模型的一個(gè)新的車削方法的研究Gwo-LianqChern譯：趙氣沛摘要：為了核實(shí)一個(gè)在設(shè)計(jì)者以前工作中也曾經(jīng)提到過的預(yù)言模型邊緣斷裂，正交切削的實(shí)驗(yàn)應(yīng)運(yùn)而生。CNC車床被運(yùn)用執(zhí)行被模仿的正交切削。制件：由鋁合金Al6061-T6制成，是一個(gè)帶有方形的螺紋和軸向或輻形凹線的圓柱形棒。穿線和挖溝插入物與一平最尖端被選擇了作為切割工具。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用于核實(shí)早先被開發(fā)的邊緣斷裂模型。試驗(yàn)的證明與模型預(yù)測(cè)法有極好的吻合。關(guān)鍵字：邊緣斷裂正交切削車螺紋車削1簡(jiǎn)介眾所周知，切削過程導(dǎo)致了在從切削邊緣到工件的自由面的哪一段不連續(xù)區(qū)域的局部剪切。使用掃描電子顯微鏡對(duì)用機(jī)器制造的芯片微觀形態(tài)學(xué)的所做的研究(SEM)顯示切屑的形成發(fā)生是由于在剪切面和狹窄帶的重復(fù)切削，在缺口導(dǎo)致一個(gè)層狀結(jié)構(gòu)。大多這種加工結(jié)果在垂直切削的條件下產(chǎn)生了。自從有人在十九世紀(jì)四十年代發(fā)明了這種金屬切削模型，許多研究者就試圖建立一個(gè)更精確的公式去預(yù)算在正交切削中的剪切角。因而正交切削成為了金屬切削的基本方法和最基礎(chǔ)的主題。Chern和Dornfeld曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)在正交切削中當(dāng)切削刀具離開工件時(shí)既沒有氣割邊也沒有產(chǎn)生邊緣斷裂。因?yàn)槿绻吘墧嗔寻l(fā)生了，斜面在制件就會(huì)被觀察到。他們對(duì)氣割邊或者邊緣斷裂制定了一個(gè)規(guī)范并且提出了毛刺或斷裂預(yù)言的模型。在正交切削中，完美的鋒利的切削刃是一條和切削速度垂直的直線并且在切削后產(chǎn)生一個(gè)平面。在真正的制造過程中，然而，真正的垂直割法很少見到。開槽(水平銑)和修整是垂直加工制造過程的二個(gè)類型。但是一個(gè)造型者的一系列切削速度受到很大的約束并且切削深度（無形變的切削厚度）在開槽中得不到統(tǒng)一。因此，修正和開槽在完成渴望得到的切削操作都有一定的局限性并且妨礙正交切削中所要求的條件。達(dá)到正交切削的一個(gè)用途廣泛的安排是“管的轉(zhuǎn)動(dòng)的末端”。管的末端是在車床上以零傾角進(jìn)行切削的。因?yàn)楣艿闹睆竭h(yuǎn)遠(yuǎn)大于管壁的厚度，切削速度在沿著切削厚度相同的切削過程中可以看成是恒量。.這種設(shè)置的安排有利于實(shí)驗(yàn)研究切削行為，但不適合于觀察切削出口階段的邊緣斷裂的形成。為了模擬正交切削ChernandDornfeld用了一個(gè)通用的碰撞機(jī)器來達(dá)到2目的。這種通用機(jī)器的構(gòu)造如圖一所示。刀具被用一種特殊的刀架固定在搖錘上。為了得到一個(gè)恒定的無變形的切削厚度按規(guī)格裁切是必須的。這個(gè)試驗(yàn)裝置被用來得到一些在工件邊緣的毛刺和斷裂并去核實(shí)毛刺或斷裂預(yù)言的模型。因?yàn)閿[錘的最初的位置是固定的，切口速度在測(cè)試不可能被調(diào)整。同樣無形變切削厚度也很難控制。本文提出一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)性安排模仿正交切削來克服這些局限和缺點(diǎn)。它介紹了特殊設(shè)計(jì)工件和切削刀具的幾何原理。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)被用來核實(shí)那些作者早先在正交切削的出口階段開發(fā)的邊緣斷裂模型。實(shí)驗(yàn)性結(jié)果顯示了與模型預(yù)言法驚人的相似。2邊緣斷裂預(yù)言的模型在正交切削的出口，毛刺或邊緣斷裂(消極毛刺)被形成。作者使用SEM輔臺(tái)研究了機(jī)械裝置關(guān)于正交切削出口階段的邊緣斷裂和毛刺形成。隨著刀具接近切削的末端定態(tài)的切屑形成停止了，一個(gè)消極的變形平面開始形成?？伤苄詮澢拖麡O變形平面的剪切是毛刺形成的主要原因然而沿著平面的裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致了邊緣斷裂。當(dāng)邊緣斷裂形成時(shí)在工件上產(chǎn)生了一個(gè)斜面。,基于這些觀察，毛刺或斷裂模型提議如圖顯示：3這種刀具有在毛刺開始形成的地方有一個(gè)接近于A的前角，是剪切角，T0是無變形切削厚度，也就是在這種情況下的切削深度。毛刺/邊緣斷裂模型的詳細(xì)資料的精確出處可以在8和9中查閱，在這本書中，僅僅必要的邊緣斷裂的方程式1-4如下引述。邊緣斷裂面的長(zhǎng)度,有如下公式計(jì)算得到：=to(cot+0.5coto)sin/(1tanocot)3實(shí)驗(yàn)步驟一組實(shí)驗(yàn)被設(shè)計(jì)用來模擬正交切削：利用一個(gè)帶有螺紋的圓柱棒，沿著軸線方向的矩形螺紋被用來提供出口邊緣。此外為了這項(xiàng)研究每個(gè)螺紋被設(shè)計(jì)了一定的出口角。工件的尺寸和橫截面如圖3所示。出口角在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向分別為30，60，90，120度。工件的半徑是44.45mm最大切削深度是0.25mm。因此由于工件曲率導(dǎo)致的誤差可以被忽略。試驗(yàn)是在CNC車床上進(jìn)行的。此次試驗(yàn)用的刀具是一種鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金，車螺紋和帶溝槽的軸瓦帶有平的切削邊緣。刀架是經(jīng)過改造的，消除了它的3度間隙角，這是為了在加工實(shí)驗(yàn)中能夠達(dá)到統(tǒng)一的切削深度。被用來加工的工件是由鋁合金Al6061-T6制成的。屈服應(yīng)力和極限抗張強(qiáng)度分別為275MPa和310MPa。表1顯示了這些螺紋切削測(cè)驗(yàn)的切削條件切削邊緣的寬度是7.95mm。為了獲得統(tǒng)一的3.175的切削寬度，在軸向的進(jìn)給率就像螺距一樣是固定的每分鐘轉(zhuǎn)速6