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钢轨材料铣削机理试验与仿真研究
| 论文题名： | 钢轨材料铣削机理试验与仿真研究 |
| 关键词： | 钢轨材料;铣削机理;有限元仿真 |
| 摘要： | 高速铁路、地铁以及城际列车正在我国快速发展，而钢轨是承载列车的主要基础，在如此高的列车运行速度下，钢轨磨损和病害容易加剧，长时间反复的轮轨滚动接触使钢轨的破坏越加严重，不可避免的出现各种各样的伤损。钢轨铣磨车是一种全新的钢轨修复装备，而铣刀盘的铣削加工是铣磨车加工中最核心的环节，铣削加工能够去除绝大部分的加工余量，它直接关系到铣磨车作业后的加工效果与作业效率。为了给设计者进行铣刀盘电机选取、刀具角度优选和刀盘铣削去除机理提供支撑，建立了钢轨铣削模拟试验平台，并进行了一系列研究，主要内容如下： (1)基于铣削力计算方法进行单因素铣削力试验，并探究不同工艺参数对铣削力的影响规律;根据铣削力测量值，确定钢轨材料切削层厚度与单位切削力的邓格钠关系式，并求导出铣磨车工况下铣削力和电机功率;借助有限元仿真软件进行2D铣削仿真并对比验证上述铣磨车工况下铣削力计算的可靠性。 (2)为了探究不同刀具几何角度对铣削温度的影响规律，采用AdvantEdge建立切削温度3D仿真模型;通过K型人工热电偶测量刀/工面铣削温度，并探究了切削用量对铣削温度的影响规律;采用红外热像仪测量刀/屑面铣削温度;将实验测量温度与AdvantEdge铣削温度仿真结果进行了对比，验证了3D仿真模型的可靠性;基于上述仿真模型探究了不同刀具几何参数对剪切面铣削温度的影响规律，为铣刀盘刀具结构设计提供一定的参考。 (3)探究了不同工艺参数对铣削表面残余应力、金相组织和表面粗糙度的影响规律，为探究并开发一套系统完整的具有指导意义的适用于不同病害类型的钢轨高效铣削工艺链做铺垫。 |
| 作者： | 杜成志 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 金滩;樊利军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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