電磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)中載流導(dǎo)體高速直線運(yùn)動(dòng)的刨削機(jī)理研究

刨削是電樞在軌道上高速滑動(dòng)時(shí)發(fā)生的一種表面損傷現(xiàn)象，影響電磁發(fā)射初速的一致性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響發(fā)射器的壽命。本項(xiàng)目針對(duì)電磁發(fā)射過程當(dāng)中出現(xiàn)的這一現(xiàn)象展開了研究。1、用ANSYS軟件對(duì)一種試驗(yàn)型小型方口徑電磁軌道發(fā)射器進(jìn)行仿真，進(jìn)而得到了不同電流條件下發(fā)射器內(nèi)膛的導(dǎo)軌變形和結(jié)構(gòu)剛度系數(shù)分布，提出軌道的結(jié)構(gòu)剛度系數(shù)分布的不均勻性是刨削形成的重要誘因之一；2、針對(duì)刨削實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，建立電樞導(dǎo)軌斜碰撞受力分析模型與電樞導(dǎo)軌摩擦力做功分析模型。并基于兩個(gè)分析模型證明了之前的刨削實(shí)驗(yàn)結(jié)果：a）.電樞電動(dòng)力功率可以作為預(yù)測(cè)刨削的參數(shù)；b).因?yàn)殡姌衅苾A斜角隨機(jī)變化而使刨削具有概率性；c).導(dǎo)軌刨削不對(duì)稱性是由于電樞偏移傾斜角引起的，且其不對(duì)稱性程度可用功率偏移系數(shù)來表示。

電磁發(fā)射過程時(shí)間短(小于10ms)，電流大（百kA～MA 級(jí)），電樞在導(dǎo)軌上以很高的速度運(yùn)動(dòng)，電樞與導(dǎo)軌接觸界面間因受熱、力、磁等的影響，變化極為復(fù)雜。當(dāng)電樞的運(yùn)動(dòng)速度提高到某一程度時(shí)，導(dǎo)軌上會(huì)出現(xiàn)一些類似雨滴狀的坑，也即刨削現(xiàn)象。該現(xiàn)象對(duì)導(dǎo)軌造成一種破壞性損傷，并對(duì)發(fā)射器壽命構(gòu)成嚴(yán)重威脅。本項(xiàng)目針對(duì)發(fā)射過程中電樞與導(dǎo)軌接觸界面參數(shù)（如表面電導(dǎo)率、表面硬度等）變化進(jìn)行刨削起始速度的研究，通過機(jī)理研究得出刨削的預(yù)測(cè)模型，探討刨削的抑制方法，研究成果可指導(dǎo)發(fā)射器與電樞的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)電磁發(fā)射系統(tǒng)的性能、穩(wěn)定性及壽命具有重要意義。

1、刨削背吃刀量a_sp

_{刨削背吃刀量是工件已加工表面和未加工表面的垂直距離（mm）}

2、刨削進(jìn)給量f

刨削進(jìn)給量是刨刀每往復(fù)一次，工件移動(dòng)的距離

3、刨削速度v_c

刨削速度是刨刀是切削時(shí)的平均速度

刨削運(yùn)動(dòng)構(gòu)成：工件的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)為切削主運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是刀具的直線間歇運(yùn)動(dòng)。由于刨削的主運(yùn)動(dòng)中存在返回空程，而且往復(fù)運(yùn)動(dòng)不可能高速，所以生產(chǎn)率較低。由于刨削的特點(diǎn)，刨削主要用在單件、小批生產(chǎn)中，在維修車間和模具車間應(yīng)用較多。

刨削主要用來加工平面(包括水平向、垂直面和斜面)，也廣泛地用于加工直槽，如直角槽、燕尾槽和T形槽等、如果進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和增加某些附件，還可以用來加工齒條.齒輪、花鍵和母線為直線的成形面等。

牛頭刨床的最大刨削長(zhǎng)度一般不超過1000 mm，因此只適于加工中、小型工件、龍門刨床主要用來加上大型工件，或同時(shí)加工多個(gè)中、小型工件。例如濟(jì)南第二機(jī)床廠生產(chǎn)的B236龍門刨床，最大刨削長(zhǎng)度為20m，最大刨削寬度為6.3m。由于龍門刨床剛度較好，而且有2～4個(gè)刀架可同時(shí)工作，因此加工精度和生產(chǎn)率均比牛頭刨床高。

插床又稱立式牛頭刨床，主要用來加工工件的內(nèi)表面，如鍵槽、花鍵槽等，也可用于加工多邊形孔，如四方孔、六方孔等。特別適于加工盲孔或有障礙臺(tái)肩的內(nèi)表面。2100433B