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内置液性塑料式小径磁力滚压刀具研究汇报人：2024-01-27

目录CONTENTS引言内置液性塑料式小径磁力滚压刀具设计磁力滚压加工实验研究数值模拟与仿真分析内置液性塑料式小径磁力滚压刀具性能评价结论与展望

01引言

随着现代制造业的快速发展，高精度、高效率的加工技术成为迫切需求。传统的小径磁力滚压刀具存在刚性不足、耐磨性差等问题，难以满足高精度加工要求。内置液性塑料式小径磁力滚压刀具具有优异的耐磨性、自润滑性和抗冲击性，可显著提高加工精度和效率。研究背景和意义

国内外研究现状及发展趋势国内研究主要集中在刀具结构优化、新材料应用等方面，取得了一定的成果。国外研究则更加注重刀具的智能化、自适应化以及新型切削机理的探索。未来发展趋势将是刀具的多功能化、复合化以及高精度、高效率加工技术的融合。

010405060302研究目的：开发一种具有优异性能的内置液性塑料式小径磁力滚压刀具，满足高精度、高效率加工需求。研究内容设计并优化刀具结构，提高其刚性和耐磨性。选用高性能液性塑料材料，研究其制备工艺及性能。探究液性塑料与磁力滚压技术的协同作用机理，揭示其对加工精度和效率的影响规律。开展切削试验，验证所开发刀具的性能和加工效果。研究目的和内容

02内置液性塑料式小径磁力滚压刀具设计

刀具整体结构设计滚压轮设计冷却液通道设计刀具结构设计和优化采用内置液性塑料的结构形式，确保刀具在高速旋转时保持稳定性，同时减小振动和噪音。针对小径加工需求，设计专用滚压轮，优化轮齿形状和排列方式，提高加工精度和效率。在刀具内部设计合理的冷却液通道，实现切削过程中的有效冷却和润滑，延长刀具使用寿命。

利用磁力作用在工件表面产生压应力，使工件表面材料发生塑性变形，从而达到提高表面质量、减小粗糙度的目的。磁力滚压原理设计专用磁力发生装置，产生稳定、均匀的磁场，确保磁力滚压过程的稳定性和可靠性。磁力发生装置设计研究磁力控制技术，实现对磁力大小和方向的精确控制，满足不同加工需求。磁力控制技术研究磁力滚压原理及实现方式

表面涂层技术采用先进的表面涂层技术，如PVD涂层、CVD涂层等，提高刀具的切削性能和耐磨性。刀具材料选择选用高强度、高耐磨性的硬质合金材料作为刀具基体，确保刀具在高速切削过程中的稳定性和耐用性。制造工艺研究研究先进的制造工艺，如精密磨削、超硬材料加工等，确保刀具的制造精度和质量。同时，优化工艺流程，提高生产效率。刀具材料选择和制造工艺

03磁力滚压加工实验研究

设计一种内置液性塑料的小径磁力滚压刀具，具有合适的磁场强度和滚压压力。磁力滚压刀具设计实验装置搭建调试与测试搭建包括磁力滚压刀具、工件、冷却液循环系统等在内的实验装置。对实验装置进行调试，确保各部分正常运行，满足实验要求。030201实验装置搭建和调试

03冷却液对加工效果的影响研究不同冷却液及其流量对磁力滚压加工过程中温度、切削力及加工表面质量的影响。01磁场强度对加工效果的影响通过改变磁力滚压刀具的磁场强度，研究其对加工表面粗糙度、硬度等性能的影响。02滚压压力对加工效果的影响调整滚压压力，分析其对工件表面质量、残余应力等的影响。不同参数对加工效果影响分析

对实验数据进行处理和分析，提取关键指标，如表面粗糙度、硬度、残余应力等。数据处理与分析根据实验结果，讨论各参数对加工效果的影响规律，并分析其原因。结果讨论总结实验结果，提出优化磁力滚压加工过程的建议，并展望未来研究方向和应用前景。总结与展望实验结果讨论与总结

04数值模拟与仿真分析

网格划分0102030405根据刀具实际尺寸，在CAD软件中建立三维实体模型，并导入有限元分析软件。定义刀具、工件及液性塑料的材料属性，包括弹性模量、泊松比、密度等。根据实际加工情况，设置模型的边界条件，如固定约束、载荷等。对模型进行网格划分，选择合适的网格类型和大小，以确保计算精度和效率。根据问题类型选择合适的求解方法，如静态分析、模态分析等。有限元模型建立及求解方法材料属性定义建立三维实体模型求解方法选择边界条件设置

01通过改变滚压深度，分析其对加工表面质量、残余应力等的影响。不同滚压深度下仿真结果对比02通过改变滚压速度，研究其对加工效率、表面粗糙度等的影响。不同滚压速度下仿真结果对比03通过改变液性塑料的粘度，探讨其对滚压效果、刀具磨损等的影响。不同液性塑料粘度下仿真结果对比不同参数下仿真结果对比分析

与实验结果对比将仿真结果与实验结果进行对比分析，验证仿真模型的准确性和可靠性。结果讨论根据仿真结果，讨论各参数对加工效果的影响规律，为优化加工工艺提供理论依据。误差分析分析仿真结果与实验结果之间的差异及产生原因，提出改进措施以提高仿真精度。仿真结果验证与讨论

05内置液性塑料式小径磁力滚压刀具性能评价

采用测力仪对切削过程中的切削力进行实时测量，记