磨損的工業(yè)銑削工具和損壞的材料每年給制造業(yè)造成數(shù)十億美元的損失。
在制造過程中，組件是通過從大塊材料中去除切屑來成型的，但是對(duì)于控制去除切屑的大小和形狀的因素的明確理解仍然難以捉摸，這將制造業(yè)限制為基于反復(fù)試驗(yàn)方法的漸進(jìn)式進(jìn)步。
每次都進(jìn)行完美切割是可取的，現(xiàn)在奧胡斯大學(xué)的研究人員已經(jīng)建模并試驗(yàn)了他們的方法來解決長期存在的挑戰(zhàn)，即尋找完美的切割工藝，最大限度地減少刀具磨損并優(yōu)化表面光潔度。
“我們開發(fā)了一個(gè)簡(jiǎn)單的分析模型，可以預(yù)測(cè)幾乎所有材料的切屑形成機(jī)制及其過渡。該模型揭示了臨界切削深度的存在，作為材料屬性、刀具幾何形狀和運(yùn)行條件的函數(shù)，”Associate 說奧胡斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)目的 Ramin Aghababaei 教授。
該研究已發(fā)表在科學(xué)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上，該研究是前沿項(xiàng)目的一部分。
Ramin Aghababaei 繼續(xù)說道：
“通過對(duì)各種塑料材料的測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)臨界切削深度，低于該臨界切削深度，我們可以平滑漸進(jìn)地去除長切屑，高于該臨界切削深度，則以突然的方式形成短而不規(guī)則形狀的切屑。”
副教授指出，偏離該臨界切削深度對(duì)所用刀具的磨損、能耗和最終產(chǎn)品光潔度有重大影響。
“我們將繼續(xù)開發(fā)該模型，但工具行業(yè)已經(jīng)可以開始使用它來設(shè)計(jì)最佳切削刀具，”他說。
該研究是 Grand Solutions 項(xiàng)目 Cut-Edge 的一部分，旨在提高不銹鋼加工刀具的性能。該項(xiàng)目由丹麥創(chuàng)新基金和 DKK 7 mio 資助。
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