1附 錄 I(中文譯文)3.5 刀具成本的檢測加工成本是加工工具成本和切削成本的總和。機(jī)床成本由閑置費(fèi)用，加工費(fèi)用和工具改變費(fèi)用組成。當(dāng)改變切削速度的情況下閑置費(fèi)用保持不變。從機(jī)械數(shù)據(jù)手冊[24]上表明機(jī)械設(shè)備成本的公式如下： ?? .)1(82.3.82.3 321 ????????????????? pCbPrrdir GtKtvTfDLvfttRvfeLDMC為了優(yōu)化切割條件,必須確定切割深度大小和切割速度的數(shù)學(xué)關(guān)系式.在 我們學(xué)習(xí)的泰勒模型將被用于確定切削速度對切削刀具壽命的影響:VT“ =C --------------------3-2V=切削速度T=切割時(shí)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)金額側(cè)翼磨損(例如.0.2 毫米)N 和 C 都是由被使用的材料或者工作條件所決定的常數(shù). ,為了確定進(jìn)給時(shí)的常數(shù)‘n’和‘C’我們以 4140 鋼在實(shí)驗(yàn)的條件下進(jìn)行研究，以 LogV 和 LogT 為坐標(biāo)進(jìn)行作圖，畫出了三種類型的進(jìn)給圖形，圖 3-8A、圖 3-8B 是對 KC313 為研究對象在干和濕的條件下分別做出的圖形，圖 3-9A 和圖 3-9B 是對 KC732 為研究對象在干和濕兩種狀態(tài)下所做的圖形，另外,圖 3-10A、圖 3-10B 是以 KC5010 為研究對象在干和濕兩種狀況下所做的圖形. 從上述的圖形可以看出不管測量的次數(shù)有多少,其結(jié)果都是呈直線分布的形式下降,從曲線我們能夠看出，在相同的切削速度的條件下，增加磨損標(biāo)準(zhǔn)和對KC313 和 KC732 使用冷卻液都可以提高工具的使用壽命。然而，對于 KC5010來說提高磨損標(biāo)準(zhǔn)和降低使用冷卻液對提高 KC5010 工具壽命有好處。冷卻乳液的這種抑制作用和對磨損機(jī)構(gòu)的效果我們把它列入到了第五章。以及其他類型的磨損也將插入到那里研究。金屬的切削研究主要集中在刀具的磨損、刀具的壽命和磨損機(jī)理。不過,未來的研究應(yīng)該更加關(guān)注其他因素的影響:? 通過工廠體系建立磨損標(biāo)準(zhǔn)，基本的刀具磨損開端取決于工廠的產(chǎn)品。2? 使用刀具的類型，向碳素鋼刀具和高速切削刀具。這對于研究在干和濕的條件下研究影響刀具壽命的因素常數(shù)（C，n）是有用的。這將提高刀具的壽命，因?yàn)樗矊⒂绊懙角邢鞯慕?jīng)濟(jì)性[24]。為了確定切削液在選擇磨損標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所起的作用,不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)常的進(jìn)給成本在 HMS 下必須被研究。不同切削標(biāo)準(zhǔn)的刀具壽命常數(shù)在表（3-7）所列的表格中被摘錄和劃分。從圖 3-8A/B。圖 3-9A/B、圖 3-10A/B 的常數(shù)（C，n）的價(jià)值在表 3-8 和表 3-9 中被反映出來。在以后的圖中說明這些參數(shù)和磨損標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系。圖 3-11 描述了‘n’和磨損標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系。當(dāng)提高 n 時(shí)磨損標(biāo)準(zhǔn)的變化。3(a)以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（干條件）(b)以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（濕條件）圖 3-8 KC313 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)下由時(shí)間（T）和速度（V）為坐標(biāo)所做的圖形（a）以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（干條件）(b) 以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（濕條件）4(a)以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（干條件）(b)以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（濕條件）圖 3-9 KC732 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)下由時(shí)間（T）和速度（V）為坐標(biāo)所做的圖形（a）以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（干條件）(b) 以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（濕條件）5（a） 以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（干條件）(b)以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（濕條件）圖 3-10 KC5010 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)下由時(shí)間（T）和速度（V）為坐標(biāo)所做的圖形 （a）以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（干條件） (b) 以 Log（T）和 Log(V)為坐標(biāo)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下所做的圖形（濕條件）6表 3-7 刀具壽命常數(shù)的范圍劃分`Range Cutting Insert Condition0 LogT 2.6 KC313 Dry0 Log T 4.1 KC313 Wet0 LogT 2.6 KC5010 Dry0 Log T 1.75 KC5010 Wet0 LogT 2.1 KC732 Dry0 Log T 2.4 KC732 Wet表 3-8 在三種刀具材料下由‘C’和‘n’所做的磨損標(biāo)準(zhǔn)圖（干條件下）KC 313 KC 5010 KC732WearCriteria(mm) C n C n C nconstant constant constant constant constant constant0.15 142 0.260 518 0.248 630 0.2880.2 165 0.212 560 0.264 964 0.3640.25 196 0.240 596 0.278 1099 0.3710.3 238 0.293 605 0.279 1233 0.3930.35 250 0.275 612 0.279 1399 0.4210.4 263 0.281 625 0.281 1503 0.4340.45 282 0.292 625 0.278 1517 0.4340.5 292 0.294 630 0.276 1577 0.44270.55 302 0.296 632 0.274 1592 0.4430.6 313 0.300 638 0.274 1611 0.444表 3-9 在三種刀具材料下由‘C’和‘n’所做的磨損標(biāo)準(zhǔn)圖（濕條件下）KC 313 KC 5010 KC732Wear criterion(mm)C n C n C n0.15 167 0.201 497 0.298 881.050 0.3320.2 187 0.210 619 0.310 1051.96 0.3530.25 228 0.240 610 0.312 1297.18 0.39300.3 244 0.250 628 0.309 1545.25 0.42400.35 267 0.260 626 0.300 1782.38 0.45400.4 291 0.280 619 0.290 1918.67 0.46800.45 338 0.310 615 0.282 2137.96 0.49100.5 303 0.310 616 0.279 ` 2477.42 0.52400.55 397 0.340 618 0.278 2837.92 0.55400.6 422 0.350 626 0.279 3243.39 0.5830在這兩種條件下價(jià)值能夠得到提高，另外，濕潤條件‘n’的價(jià)值要比干燥條件‘n’的價(jià)值低，直到磨損標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到 0.38 以后，干燥條件的‘n’開始大于濕潤條件的 ‘n’。圖 3-11B 可以看出‘C’在磨損標(biāo)準(zhǔn)所做的圖形中，在干和濕的條件下磨損標(biāo)準(zhǔn)提高時(shí) ‘C 也隨之提高。然而，濕的條件下‘C’的價(jià)值要比干的條件下高。這證明在整個(gè)切削過程中通過使用冷卻液提高刀具的壽命和提高磨損標(biāo)準(zhǔn)都可以一直的保護(hù)切削刀具材料。8接下來，圖 3-12A 描述了 KC732 材料在干和濕的條件下‘n’與磨損標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系。磨損價(jià)值隨著‘n’的提高而提高。此外，濕曲線要比干曲線高。圖 3-12B 描述的一個(gè)常數(shù)‘C’和磨損價(jià)值的比例關(guān)系。然而，濕條件的‘C’曲線比干條件下的曲線高，這表面對于材料 KC732 來說使用冷卻液是有益處的。更為重要的這有利于提高磨損標(biāo)準(zhǔn)?！瓹’的價(jià)值越高，刀具的使用壽命也就變的越高。圖 3-13A 表明冷卻液對刀具性能的影響。因此?！畁’越高，刀具的使用壽命就越低。圖 3-13B 可以看出通過使用冷卻液和提高磨損價(jià)值可以降低‘C’，這說明刀具在濕潤的條件下，刀具的使用壽命比較短。之前研究的都是材料 KC313 和材料 KC732，提高‘n’就意味著刀具的壽命將被縮短。然而。大幅度的提高濕曲線‘C’超過干曲線‘C’的補(bǔ)償下降，KC313 和 KC732的使用壽命將延長。與次相反。KC5010 對此正好相反。圖 3-14A 和圖 3-14B是沒有被碳包裹的情況（KC313）。他表面了在干和濕的切削條件下不同磨損標(biāo)準(zhǔn)的切削速度的價(jià)值的關(guān)系。9（a） n 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）（b） C 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）圖 3-11 KC313 的以泰勒常數(shù)與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（a）n 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）(b) C 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）10(a) n 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）(b) C 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）圖 3-12 KC732 的以泰勒常數(shù)與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（a）n 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）(b) C 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）11(a) n 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）(b)C 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）12圖 3-13 KC5010 的以泰勒常數(shù)與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（a）n 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）(b) C 與磨損標(biāo)準(zhǔn)為坐標(biāo)建立的關(guān)系圖（干和濕條件下）.這兩個(gè)條件表明當(dāng)磨損標(biāo)準(zhǔn)增加的同時(shí)機(jī)床的成本下降。盡管如此，當(dāng)成本增加的速度達(dá)到再增加就叨叨最佳時(shí)。圖 3-15A 和圖 3-15B 是由磨損標(biāo)準(zhǔn)在（0.4-0.6 毫米）時(shí)，干和濕條件下經(jīng)濟(jì)性的比較。干切削的最佳切削速度是 90 米/分而濕切削的最佳切削速度是 120 米/分。在圖 3-16A 和圖 3-16B 中列出了在干和濕的條件下含有 KC732 涂層的速度與成本的函數(shù)關(guān)系。再次，當(dāng)磨損標(biāo)準(zhǔn)增加的時(shí)候，成本下降。此外，干切削的最佳切削速度是 260 米/分，而濕切削的最佳切削速度是 360 米/分。這表面冷卻液對這種材料很重要，它不僅可以降低成本，而且還可以提高生產(chǎn)率。圖 3-17A 和圖 3-17B 概括了在干和濕的條件下，對涂有 TIALN 的材料KC5010 的切削速度和成本之間的關(guān)系。當(dāng)切削速度提高時(shí)，切削成本也隨之提高，當(dāng)磨損標(biāo)準(zhǔn)提高，切削成本下降。在這兩種切削條件下，最佳的切削成本是在速度最低達(dá)到 210 米/分的時(shí)候。圖 3-18A 和圖 3-18B 描述的是在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)和不同的切削條件下KC732 和 KC5010 的切削成本的比較。它可以明確地反映出對于 KC732 來說，冷卻液可以延長刀具的壽命。切削速度從 260 米/分到 360 米/分為最佳的切削速度。不過，對于 KC5010 來說在高速加工的情況下冷卻液可以使它的刀具壽命降低而且使切削成本提高。從上面這些數(shù)據(jù)可以看出對于 KC732 來說，在速度為 210 米/分-310 米/分的速度范圍內(nèi)干切削要比濕切削的經(jīng)濟(jì)效率高。當(dāng)速度達(dá)到 310 米/分是效率最高。對于切削材料 KC5010 來說在干條件下速度為 210 米/分時(shí)切削成本有效。因此，不管 KC732 的成本，它的磨損都遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過沒有處理的 KC313 和KC5010。表 3-10 總結(jié)了干和濕條件下的最佳切削速度和最佳的切削成本。圖 3-19A 和圖 3-19B 列出的是沒有經(jīng)過處理的 KC313 在干和濕的條件下，不同的切削速度下切削成本和磨損標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系。圖 3-20A 和圖 3-20B 列出了處理后的 KC732 在干和濕的條件下的磨損標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。圖 3-21A 和圖 3-21B 列除了 KC5010 在干和濕的條件下的磨損標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。曲線表面在切削速度相同的條件下，增加磨損標(biāo)準(zhǔn)，切削成本下降。在圖 3-22A 表明在濕的條件下改變 KC313 的性能要比在干的條件下改變其性能使刀具的壽命降低。在圖 3-22B 可以看出 KC732 和 KC5010 經(jīng)過表面處理后的結(jié)果和側(cè)面的磨損情況。這清楚的表明在濕潤的條件下 KC372 表面涂 TIN-13TICN-TIN 要比在干的條件下效果明顯。在濕的條件下對 KC5010 表面涂 TIALN會(huì)減少它的刀具壽命。最后，KC732 在所有條件下它的切削性能都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過 KC5010。14(a)在不同磨損標(biāo)準(zhǔn)下，切削速度與成本的關(guān)系圖干切削條件下）(b)在不同磨損標(biāo)準(zhǔn)下，切削速度與成本的關(guān)系圖（濕切削條件下）圖 3-14 KC313 的速度與切削成本的變化 （a）在不同磨損標(biāo)準(zhǔn)下，切削速度與成本的關(guān)系圖（干切削條件下） (b) 在不同磨損標(biāo)準(zhǔn)下，切削速度與成本的關(guān)系圖（濕切削條件下）15(a) 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米時(shí)，成本與切削速度的關(guān)系圖(b) 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.6 毫米時(shí)，成本與切削速度的關(guān)系圖圖 3-15 以成本和速度為坐標(biāo)軸，在干和濕兩種情況下分別在兩種磨損標(biāo)準(zhǔn)下的比較。 （a）在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米時(shí)，成本與切削速度的關(guān)系圖 (b) 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.6 毫米時(shí)，成本與切削速度的關(guān)系圖16(a)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖（干條件下）(b)在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖(濕條件下）圖 3-16 KC732 的切削速度和成本的關(guān)系圖 （a）在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖（干條件下）(b) 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖（濕條件下）17(a) 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖（干條件下）(b) 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖（濕條件下）圖 3-17 KC5010 的切削速度和成本的關(guān)系圖 （a）在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖（干條件下）(b) 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，切削速度和成本的關(guān)系圖（濕條件下）18(a)在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米的情況下，成本和速度的關(guān)系圖(b)在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.6 毫米的情況下，成本和速度的關(guān)系圖圖 3-18 在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)的情況下，對 KC732 和 KC5010 的切削成本的比較。（a）在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米的情況下，成本和速度做出的關(guān)系圖 (b) 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.6 毫米的情況下，成本和速度做出的關(guān)系圖19表 3-10 在相同的磨損標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，三種刀具材料的比較最佳[成本/ 速度]刀具類型 磨損標(biāo)準(zhǔn)(mm)(m/min)]干 濕KC313 0.6 47$ / 90 40$/90KC5010 0.6 34$ / 210 36$/210KC732 0.6 29$ / 260 28.84$/36020(a)在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（干條件下）(b)在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（濕條件下）圖 3-19 KC313 磨損標(biāo)準(zhǔn)和成本的關(guān)系圖（a）在不同的切削速度下，磨損標(biāo)21準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（干條件下）(b) 在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（濕條件下）(a)在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（干條件下）(b)在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（濕條件下）22圖 3-20 KC732 磨損標(biāo)準(zhǔn)和成本的關(guān)系圖（a）在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（干條件下）(b) 在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（濕條件下）(a) 在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（干條件下）(b)在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（濕條件下）23圖 3-21 KC5010 磨損標(biāo)準(zhǔn)和成本的變化圖 （a）在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（干條件下）(b) 在不同的切削速度下，磨損標(biāo)準(zhǔn)與切削成本的關(guān)系圖（濕條件下）(a)KC313 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米的情況下刀具的壽命圖（干和濕）（b）在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米的情況下，KC732 和 KC5010 的刀具壽命圖（干和濕）24圖 3-22 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米，干和濕條件下，刀具壽命的比較（a）KC313 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米的情況下刀具的壽命圖（干和濕）(b) 在磨損標(biāo)準(zhǔn)為 0.4 毫米的情況下，KC732 和 KC5010 的刀具壽命圖（干和濕）在實(shí)驗(yàn)測試的速度范圍內(nèi)，分別在干和濕的情況下，對刀具材料重新進(jìn)行測試。結(jié)果提出了不經(jīng)過熱處理的 KC313，表面涂有 TIALN 的 KC5010 和KC732。從圖 3-23A 和圖 3-23B 可以看出 KC313 在切削速度分別為 100 米/分、160 米/分的情況下，理論和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致表明了泰勒公式在刀具壽命預(yù)言中是正確的。圖 3-24A 和圖 3-24B 表明 KC5010 在理論和實(shí)驗(yàn)中的結(jié)果，在速度為 280 米/分和速度為 390 米/分的情況下完全的一致被證明。KC732 的理論和實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)在速度分別為 280 米/分和 390 米/分的情況下在圖 3-25A 和圖 3-25B 中被證明。本節(jié)介紹樣本結(jié)果與其他數(shù)字列入附錄。25(a)速度為 100 米/分的情況下 KC313 理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖(b)速度為 160 米/分的情況下 KC313 理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖圖 3-23 在不同速度的情況下 KC313 分別在干和濕時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果（a）速度為 100 米/分的情況下 KC313 理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖 (b) 速度為 160米/分的情況下 KC313 理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖 26(a)KC5010 在速度為 280 米/分的情況下理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖(b)KC5010 在速度為 390 米/分的情況下理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖圖 3-24 KC5010 在不同的速度情況下，分別在干和濕時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系（a）KC5010 在速度為 280 米/分的情況下理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖(b) KC5010 在速度為 390 米/分的情況下理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖27(a)KC732 在速度為 280 米/分時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖(b)KC732 在速度為 390 米/分時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖圖 3-25KC732 在不同的速度情況下，分別在干和濕時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系（a）KC732 在速度為 280 米/分時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖(b) KC732 在速度為390 米/分時(shí)理論和實(shí)驗(yàn)的關(guān)系圖28附 錄 II（外文原文）3.5 Testing of Tool Life CostMachining cost is the sum of the machine tool cost and the cutter cost. The machine cost consists of idle cost, machining cost, and tool changing cost. The machining cost decreases with increased cutting speed; while the idle cost remains constant with changes in cutting speed. From the machining data handbook [24] the generalized machining cost equation is listed below:?? 13.)1(82.3.82.3 321 ?????????????????? pCbPrrdir GtKtvTfDLvfttRvfeLDMCIn order to optimize the cutting condition, it is essential to determine the mathematical relationship between the cuttings inserts type and cutting speed. In our study Taylor's model will be used in relating the cutting tool life to the cutting speed:VT“ =C 3-2V= cutting speedT= Cutting time to produce a standard amount of flank wear (e.g. 0.2mm) n and C are constants for the material or conditions used.In order to determine constants `n' and `C' for the cutting inserts under study in machining 4140 steel and the conditions used in the experiments, a LogV against LogT is drawn and shown for the three types of cutting inserts under study Figure 3-8A, Figure 3-8B are for KC313 under dry and wet conditions, Figure 3-9A, and Figure 3-9B are for KC732. In addition, Figure 3-10A, and Figure 3-10B are for KC5010. It can be seen from the aforementioned figures that in-spite of considerable scatter in test measurements, the results fall reasonably well on a straight line. From the curves it can be seen that for the same cutting speed the tool life increases by 29increasing the wear criterion and introduction of coolant emulsion for KC313 and KC732. However, as seen in KC5010 tool life increases by increasing the wear criterion and decreases by introducing coolant. This negative behavior of KC5010 toward coolant emulsion and the effect of wear mechanisms behind it will be covered in Chapter 5. As well as the wear kinds on other inserts investigated in this research.Metal cutting studies focused on tools' wear, tool life, and wear mechanisms. However, future research should pay more attention to other factors as well:? Wear criterion value set up by the factory system, which basically the tool wear threshold value that suits the factory product.? Types of tools used, such as carbide tips and high speed tools. Studying the variation of tool life wear under dry and wet cutting that effect the tool life equation constants (C,n) is useful. This will improve tool life because it also affects the economy of cutting [24].In order to determine the effect of cutting fluid on the selected wear criterion, relationship between different wear criteria and machining cost for the cutting inserts under HSM must be studied. The value of the tool life constants (C,n) for different wear criteria are extracted and plotted within the ranges listed in table (3-7). The values of the constants (C, n) extracted from Figure 3-8A/B, Figure 3-9AIB, and Figure 3-10 are shown in tables 3-8 and 3-9. Further explanation of the relationship between these parameters and wear criteria will be covered through out the next figures. Figure 3-11A represents the relationship between `n' and wear criterion. As wear criterion increase `n'.30(a) Log (time) versus Log (speed) at different wear criteria (dry condition).(b) Log (time) versus Log (speed) at different wear criteria (wet condition)Figure 3-8 Time versus speed at different wear criteria KC313. (a) Log (time) versus Log (speed) at different wear criteri(drycondition). 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告(由學(xué)生填寫)學(xué)生姓名 專業(yè) 班級擬選題目 四軸卷板機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選題背景近些年隨著原子能、石油化工、海洋開發(fā)、宇航、軍工等部門的迅速發(fā)展，卷板機(jī)作業(yè)的范圍正在不斷的擴(kuò)大，要求也在不斷提高，現(xiàn)在卷板機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鍋爐、造船、石油化工、航空、水電、裝潢、金屬結(jié)構(gòu)等行業(yè)中，用于將金屬板材卷制成圓柱、圓錐或者將任意形狀卷曲成圓柱形或其一部分。研究內(nèi)容W12X2000 型四輥卷板機(jī)是專供金屬板的卷曲和彎曲圓筒之用，是鍋爐、造船、石油化工、水泥、電機(jī)及電器制造業(yè)中的主要設(shè)備之一。在常溫的情況下，它可以將長達(dá) 2m，厚度達(dá) 40mm 的鋼板彎曲成圓柱面、圓錐面或任意形狀的柱面或其一部分，在加熱的情況下，它可以將長達(dá) 2m,厚度達(dá) 70mm 的鋼板卷曲成圓柱形或其一部分，它可以對一些厚度大，用常規(guī)方法無法彎卷的鋼板進(jìn)行加工，在加工的過程中它還可以對金屬板端部進(jìn)行直接彎曲，免去了端部預(yù)彎的工序，這是四輥卷板機(jī)比一般三輥卷板機(jī)優(yōu)越之處。因此，W12X2000 型四輥卷板機(jī)在鍋爐、造船、石油化工、水泥、電機(jī)及電器制造業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)，這種設(shè)備的上市大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了企業(yè)的效益。W12 40X2000 型四輥卷板機(jī)是以上輥為主動(dòng)輥，由主電動(dòng)機(jī)通過主減速器及聯(lián)軸器，從而帶動(dòng)上輥工作，下輥的作用是提供一定的向上力， （設(shè)該力為夾緊力 W） ，與上輥一起夾緊所卷鋼板，使上輥與被卷鋼板間產(chǎn)生足夠的摩擦力，在上輥旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠帶動(dòng)鋼板運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)側(cè)輥用以形成卷筒所需的曲率，使板料達(dá)到所需的目的。在我設(shè)計(jì)的這臺(tái)四輥卷板機(jī)中，我采用了由主電動(dòng)機(jī)通過主減速器以及聯(lián)軸器，從而帶動(dòng)上輥的旋轉(zhuǎn)。而下輥的運(yùn)動(dòng)我采用在下輥的兩端各放一個(gè)液壓缸，通過液壓缸內(nèi)的液壓油作用于活塞而使下輥能夠?qū)崿F(xiàn)上下的升降運(yùn)動(dòng)，以便夾緊鋼板，用液壓系統(tǒng)來控制下輥筒的升降以及兩個(gè)液壓缸在上升的過程中保持同步上升。在下輥的兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)側(cè)輥，兩個(gè)側(cè)輥分別由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)通過兩個(gè)單級減速器以及聯(lián)軸器帶動(dòng)；兩個(gè)電動(dòng)機(jī)可以分別單獨(dú)控制也可以同時(shí)控制，兩個(gè)側(cè)輥可以沿著機(jī)架導(dǎo)軌做傾斜運(yùn)動(dòng)，通過絲桿絲母蝸輪蝸桿傳動(dòng)。論文提綱(含論文選題、論文主體框架)本論文的大體上面的框架與目錄為以下標(biāo)準(zhǔn)：目 錄摘 要 ⅠAbstractⅡ第章：緒 論卷板的分類及特點(diǎn)卷板機(jī)的分類及特點(diǎn)W X 型四輥卷板機(jī)的用途傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第章：卷板機(jī)軸輥受力分析作用在卷板機(jī)輥?zhàn)由系膹澢ぞ鼐戆鍣C(jī)的空載扭矩四輥卷板機(jī)的卷板力第章 ：電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算電動(dòng)機(jī)的選擇第章：主減速器的設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)型號的確定傳動(dòng)比的分配傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)高速級斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇精度等級，材料和齒數(shù)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪幾何尺寸的計(jì)算中間級斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇精度等級，材料和齒數(shù)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪幾何尺寸計(jì)算低速級斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇精度等級，材料和齒數(shù)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)幾何尺寸計(jì)算高速軸的設(shè)計(jì)以及軸的校核第章: 側(cè)輥傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)側(cè)輥電動(dòng)機(jī)的確定側(cè)輥減速器的確定 蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) 第章：下輥筒液壓缸的設(shè)計(jì)下輥液壓系統(tǒng)的工作原理下輥筒液壓缸設(shè)計(jì)第章：輥筒軸的強(qiáng)度校核第章：專題論文前言四輥卷板機(jī)工作原理液壓同步控制系統(tǒng)研究及設(shè)計(jì)原理結(jié)論結(jié)束語致謝參考文獻(xiàn)附錄中文譯文附錄英文原文主要參閱文獻(xiàn)1. 濮良貴，紀(jì)名剛主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）.北京：高等教育出版社, 20022. 壟桂義主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊.北京： 高等教育出版社, 20003. 沈興全，吳秀玲主編. 液壓傳動(dòng)與控制.北京： 國防工業(yè)出版社, 20054. 黎啟柏主編. 液壓元件手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 20005. 任金泉主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì). 陜西：西安交通大學(xué)出版社, 20036. 劉品，劉麗華主編. 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ). 黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 20017. 機(jī)械工程手冊編委會(huì)主編. 機(jī)械工程手冊（第 7 卷）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 19828. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會(huì)主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第 3 卷）.北京： 機(jī)械工業(yè)出版社, 20049. 王憲軍，趙存友主編. 液壓傳動(dòng). 黑龍江：哈爾濱工程大學(xué)出版社, 200210.趙鐵主編. 液壓四輥卷板機(jī)同步控制系統(tǒng)的研究與改進(jìn).河南： 焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)，1996，6：（3）333811.王大川，沈利蓉主編. 卷板機(jī)軸輥的受載分析及板裁曲率半徑的確定.山西： 山西煤炭.2002，12：（4）45-4612.王青主編. 80X2800mm 卷板機(jī)設(shè)計(jì). 內(nèi)蒙古：包鋼科技. 1997(4):134-13613.蘇傳德主編. 卷板機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算. 山東冶金. 1999，6（3）:42-4314.成其謙，吳榮昌主編. W12 四輥卷板機(jī)改造. 制造與工藝. 2000,6(2):29-3215.常英麗，劉曉涵主編. Z31900SM 型四輥卷板機(jī)技術(shù)改進(jìn).2004， （7）：101-102另有很多網(wǎng)絡(luò)資源由于作者出處不明，在這里不能一一列出，在此一并表示感謝研究進(jìn)程安排(包括提綱、一稿、二稿、定稿起訖時(shí)間)1、布置畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)2、需求分析3、可行性分析4、熟悉開發(fā)環(huán)境7、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的撰寫（一稿、二稿、定稿起訖時(shí)間因?yàn)槲也恢?，具體時(shí)間你根據(jù)你們學(xué)校的安排自己寫上去時(shí)間）其它說明指導(dǎo)教師是否同意開題簽名:年 月 日院（系）教學(xué)負(fù)責(zé)人簽署簽名:年 月 日I摘 要本說明書是按照所設(shè)計(jì)的卷板機(jī)內(nèi)容撰寫的，主要包括卷板機(jī)軸輥的受力分析、電動(dòng)機(jī)的選擇、主減速器的設(shè)計(jì)、側(cè)輥傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、下輥液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及對下輥液壓同步控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。從而保證了下輥在上升的過程中始終能夠保持兩端同步。四輥卷板機(jī)主要為鍋爐廠輥制鍋爐圓筒而設(shè)計(jì)，它可以用于各種型號鍋爐圓筒的生產(chǎn)和加工，也在造船、石油化工、航空、水電、裝潢、及電機(jī)制造等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，用以把金屬板料卷制成圓筒、圓錐以及弧形板等各種零件。該四輥卷板機(jī)利用其四個(gè)輥筒的空間布置，最大范圍地減少了剩余直邊的出現(xiàn)、降低了生產(chǎn)成本、提高了生產(chǎn)效率。關(guān)鍵詞：四輥卷板機(jī) 輥制 剩余直邊 弧形板IIAbstractThis statement is in accordance with the design cylinder content written mainly include the pressure analysis of cylinder axle roller, electric motors choice, the reducer design, lateral roller drive train system design, the design of the roller hydraulic drive train system on the roller and hydraulic control systems simultaneously conducted research. Thereby ensuring an increase in the course of the roller always able to maintain both simultaneously. The four cylinder roller machine mainly boiler plant roller system designed boilers cones, which can be used for various types of boilers cones production and processing are also shipbuilding, petrochemical, aviation, utilities, furniture, and electrical manufacturing industries widely applied to the metal plate material volumes produced cones, circular cone arc boards and various parts. The four cylinder roller machine use its four roller cylinders space layout, the greatest scope to reduce the margin in the remaining departments, reducing production costs, improving production efficiency.Key words: four-cylinder roller machine Roller machineLeft straight-side Arc boardIII目 錄摘 要 …………………………………………………………………………ⅠAbstract……………………………………………………………………………Ⅱ第 1 章：緒 論……………………………………………………………11.1 卷板的分類及特點(diǎn)………………………………………………………11.2 卷板機(jī)的分類及特點(diǎn)……………………………………………………11.3 W12 40X2000 型四輥卷板機(jī)的用途……………………………………31.4 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………4第 2 章：卷板機(jī)軸輥受力分析…………………………………………………42.1 作用在卷板機(jī)輥?zhàn)由系膹澢ぞ亍?2.2 卷板機(jī)的空載扭矩………………………………………………………52.3 四輥卷板機(jī)的卷板力……………………………………………………5第 3 章 ：電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算………………………………………………93.1 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算………………………………………………………93.2 電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………………………9第 4 章：主減速器的設(shè)計(jì)………………………………………………………104.1 電動(dòng)機(jī)型號的確定……………………………………………………104.2 傳動(dòng)比的分配…………………………………………………………114.3 傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)……………………………………114.4 高速級斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………134.4.1 選擇精度等級，材料和齒數(shù)…………………………………134.4.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)…………………………………………144.4.3 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)……………………………………164.4.4 齒輪幾何尺寸的計(jì)算…………………………………………174.5 中間級斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………184.5.1 選擇精度等級，材料和齒數(shù)……………………………………184.5.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)…………………………………………184.5.3 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)………………………………………204.5.4 齒輪幾何尺寸計(jì)算………………………………………………224.6 低速級斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………224.6.1 選擇精度等級，材料和齒數(shù)……………………………………224.6.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)…………………………………………234.6.3 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)……………………………………254.6.4 幾何尺寸計(jì)算…………………………………………………26IV4.7 高速軸的設(shè)計(jì)以及軸的校核…………………………………………27第 5 章: 側(cè)輥傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………315.1 側(cè)輥電動(dòng)機(jī)的確定……………………………………………………315.2 側(cè) 輥 減 速 器 的 確 定 …………………………………………………………32 5. 3 蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì) ……………………………………………………31第 6 章：下輥筒液壓缸的設(shè)計(jì)…………………………………………………356.1 下輥液壓系統(tǒng)的工作原理………………………………………………356.2 下輥筒液壓缸設(shè)計(jì)………………………………………………………36第 7 章：輥筒軸的強(qiáng)度校核……………………………………………………41第 8 章：專題論文………………………………………………………………438.1 前言………………………………………………………………………438.2 四輥卷板機(jī)工作原理……………………………………………………438.3 液壓同步控制系統(tǒng)研究及設(shè)計(jì)原理……………………………………458.4 結(jié)論……………………………………………………………………46結(jié)束語……………………………………………………………………………47致謝………………………………………………………………………………48參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………49附錄 1 中文譯文…………………………………………………………………50附錄 2 英文原文…………………………………………………………………77