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湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）
中 期 檢 查 表
學(xué)? 院：???? 工學(xué)院????????????
學(xué)生姓名
張麗娟
學(xué)??? 號
200940614214
年級專業(yè)及班級
2009級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化(2)班
指導(dǎo)教師姓名
全臘珍
指導(dǎo)教師職稱
教授
論文（設(shè)計(jì)）題目
混凝土攪拌站輸送攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作進(jìn)度
?
已完成的主要內(nèi)容
尚需解決的主要問題
?
1、選擇了骨料輸送采用帶式輸送機(jī)輸送，粉料輸送采用螺旋輸送機(jī)輸送的方案。計(jì)算了電動機(jī)功率、骨料輸送速度等主要參數(shù)。
? ?2、對輸送系統(tǒng)的主要部件進(jìn)行了選擇、設(shè)計(jì)與計(jì)算，如托輥選擇與計(jì)算、滾筒選擇與計(jì)算等。
3、攪拌系統(tǒng)選擇強(qiáng)制式雙臥軸攪拌機(jī)，根據(jù)骨料最大顆粒和生產(chǎn)率的要求，對攪拌主機(jī)的出進(jìn)料容量、攪拌葉片的數(shù)量和轉(zhuǎn)速、攪拌電機(jī)的型號和功率等參數(shù)進(jìn)行了查詢和選擇。并繪制其草圖。
?? 4、進(jìn)行了相關(guān)部分的說明書書寫。
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1、輸送系統(tǒng)其他輔助裝置的選擇與計(jì)算
2、波狀擋邊帶式輸送機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)的計(jì)算以及圖紙的繪制。
3、攪拌機(jī)驅(qū)動部分選擇
4、攪拌軸、攪拌臂設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
??? 5、完整的說明書和設(shè)計(jì)圖紙。
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指導(dǎo)教師意見
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???????????????????? 簽名：????????????? 年??? 月??? 日??
檢查小組意見
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?????????????????????? 組長簽名：?????????? 年??? 月??? 日??
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注：1.此表可用黑色簽字筆填寫，也可打印，但意見欄必須相應(yīng)責(zé)任人親筆填寫。
2.此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。
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湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書
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學(xué)生姓名
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學(xué)????號
?
年級專業(yè)及班級
2009級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化(2)班?
指導(dǎo)教師及職稱
??教授
學(xué)????院
工學(xué)院?
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20?12?年12月3?日
填?寫?說?明
?
一、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書是學(xué)校根據(jù)已經(jīng)確定的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目下達(dá)給學(xué)生的一種教學(xué)文件，是學(xué)生在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立從事畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作的依據(jù)。此表由指導(dǎo)教師填寫。
二、此任務(wù)書必需針對每一位學(xué)生，不能多人共用。
三、選題要恰當(dāng)，任務(wù)要明確，難度要適中，份量要合理，使每個(gè)學(xué)生在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)，經(jīng)過自己的努力，可以完成任務(wù)書規(guī)定的設(shè)計(jì)研究內(nèi)容。
四、任務(wù)書一經(jīng)下達(dá)，不得隨意更改。
五、各欄填寫基本要求。
（一）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）選題來源、選題性質(zhì)和完成形式：
請?jiān)诤线m的對應(yīng)選項(xiàng)前的“□”內(nèi)打“√”，科研課題請注明課題項(xiàng)目和名稱，項(xiàng)目指“國家青年基金”等。
（二）主要內(nèi)容和要求：
1．工程設(shè)計(jì)類選題
明確設(shè)計(jì)具體任務(wù)，設(shè)計(jì)原始條件及主要技術(shù)指標(biāo)；設(shè)計(jì)方案的形成（比較與論證）；該生的側(cè)重點(diǎn)；應(yīng)完成的工作量，如圖紙、譯文及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等要求。
2．實(shí)驗(yàn)研究類選題
明確選題的來源，具體任務(wù)與目標(biāo)，國內(nèi)外相關(guān)的研究現(xiàn)狀及其評述；該生的研究重點(diǎn)，研究的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)方案；計(jì)算機(jī)應(yīng)用及工作量要求，如論文、文獻(xiàn)綜述報(bào)告、譯文等。
3．文法經(jīng)管類論文
明確選題的任務(wù)、方向、研究范圍和目標(biāo)；對相關(guān)的研究歷史和研究現(xiàn)狀簡要介紹，明確該生的研究重點(diǎn)；要求完成的工作量，如論文、文獻(xiàn)綜述報(bào)告、譯文等。
（三）主要中文參考資料與外文資料：
在確定了畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目和明確了要求后，指導(dǎo)教師應(yīng)給學(xué)生提供一些相關(guān)資料和相關(guān)信息，或劃定參考資料的范圍，指導(dǎo)學(xué)生收集反映當(dāng)前研究進(jìn)展的近1－3年參考資料和文獻(xiàn)。外文資料是指導(dǎo)老師根據(jù)選題情況明確學(xué)生需要閱讀或翻譯成中文的外文文獻(xiàn)。
（四）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的進(jìn)度安排：
1．設(shè)計(jì)類、實(shí)驗(yàn)研究類課題
實(shí)習(xí)、調(diào)研、收集資料、方案制定約占總時(shí)間的20%；主體工作，包括設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪制圖紙、實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析等約占總時(shí)間的50%；撰寫初稿、修改、定稿約占總時(shí)間的30%。
2．文法經(jīng)管類論文
實(shí)習(xí)、調(diào)研、資料收集、歸檔整理、形成提綱約占總時(shí)間的60%；撰寫論文初稿，修改、定稿約占總時(shí)間的40%。
六、各欄填寫完整、字跡清楚。應(yīng)用黑色簽字筆填寫，也可使用打印稿，但簽名欄必須相應(yīng)責(zé)任人親筆簽名。
?
?
畢業(yè)論文
（設(shè)計(jì)）題目
混凝土攪拌站輸送攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)?
選題來源
□結(jié)合科研課題???課題名稱：????????????????????????????????????????
■生產(chǎn)實(shí)際或社會實(shí)際???????????□其他????
選題性質(zhì)
■基礎(chǔ)研究??????□應(yīng)用研究?????□其他
題目完成形式
■畢業(yè)論文??????□畢業(yè)設(shè)計(jì)?????□提交作品，并撰寫論文
主要內(nèi)容和要求
主要內(nèi)容：
1、混凝土攪拌站輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
2、混凝土攪拌站攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)
要求：
1、骨料最大顆粒?120mm
2、理論生產(chǎn)率?120m3/h
3、雙缸雙軸
4、要求機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案合理、結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，質(zhì)量輕，噪音小、無污染，使用方便。
5、完成3張A0圖紙（折合），并要求CAD繪制。
6、撰寫設(shè)計(jì)說明書，文字在1.0～1.5萬字間，條理清楚，計(jì)算有據(jù)，格式按湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）規(guī)范化要求。
翻譯一定數(shù)量的英文（摘要）。
7、設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容包括：課題的目的、意義、國內(nèi)外動態(tài)；研究的主要內(nèi)容；總體方案的擬定和主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算；傳動方案的確定
及設(shè)計(jì)計(jì)算，主要工作部件的設(shè)計(jì)；主要零件分析計(jì)算和校核；參考文獻(xiàn)，鳴謝。
?
注：此表如不夠填寫，可另加附頁。
主要中文參考資料與外文資料
[1]?黃圣連;?修復(fù)輸送帶的小型機(jī)具?[J];水利電力機(jī)械;?1991年03期;?62-64
[2]?汪新軍;?方圓攪拌站再添新員?[J];筑路機(jī)械與施工機(jī)械化;?2007年04期;?17
[3]?朱敏奇,石磊;?輸送機(jī)?讓任務(wù)越來越輕松?[J];現(xiàn)代制造;?2006年19期;?36-37?
[4]?孫金風(fēng);?輪系機(jī)構(gòu)計(jì)算機(jī)運(yùn)動與力分析及其運(yùn)動設(shè)計(jì)?[D];中國地質(zhì)大學(xué);?2004年
[5]?郝曉琳;?氣力輸送系統(tǒng)中粉料流動機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究?[D];青島科技大學(xué);?2006年
[6]?徐慧;?全自動鋼帶卷繞機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)?[J];遼寧省交通高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào);?2007年04期
[7]?周建東;?談自動變速器中行星輪系的傳動比計(jì)算?[J];重慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);?2006年04期
[8]?全瓊瑛;?復(fù)合輪系運(yùn)動分析的數(shù)學(xué)建模及應(yīng)用?[J];機(jī)械設(shè)計(jì);?2005年09期
[9]?饒建華,孫立鵬,李吉春;?輪系機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的新方法?[J];機(jī)械研究與應(yīng)用;?2000年01期;?16-17
工作進(jìn)度安排
起止日期
主要工作內(nèi)容
2012.11.06～2012.12.3
選題、下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書
2012.12.4～2013.1.07
調(diào)研、查找資料、畢業(yè)設(shè)計(jì)開題
2013.1.08～2013.01.25
設(shè)計(jì)方案修訂
2013.01.26～2013.03.28
設(shè)計(jì)計(jì)算??繪圖?
2013.03.29～2013.03.30
中期考核
2013.04.1～2013.04.30
書寫設(shè)計(jì)說明書，繪圖?，修改
2013.05.01～2013.05.13
預(yù)審、修改
2013.05.14～2013.05.20
答辯
要求完成日期：20?13?年?5?月?06?日??????????指導(dǎo)教師簽名：????????????????????????
審查日期：20?12?年?12?月04??日????????????專業(yè)委員會主任簽名：??????????????????
批準(zhǔn)日期：20?12?年?12?月?05??日????????????學(xué)院指導(dǎo)委員會簽名（公章）：???????????
接受任務(wù)日期：20?12??年?12?月?05?日????????學(xué)生本人簽名：????????????????????????
注：簽名欄必須由相應(yīng)責(zé)任人親筆簽名。此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。
湖 南 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)
全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
混凝土攪拌站輸送攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)
THE DESIGN OF CONVEYOR SYSTEMS AND MIXING SYSTEMS OF CONCRETE MIXING PLANT
學(xué)生姓名：
學(xué) 號：
年級專業(yè)及班級：2009級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化(1)班
指導(dǎo)老師及職稱： 講師
學(xué) 院：工學(xué)院
湖南·長沙
提交日期：2013年5月
湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告
學(xué)生姓名
學(xué) 號
年級專業(yè)及班級
2009級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化(2)班
指導(dǎo)教師及職稱
教授
學(xué) 院
工學(xué)院
2013 年 1 月 7 日
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目
混凝土攪拌站輸送攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)
文獻(xiàn)綜述（選題研究意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻(xiàn)等，不少于1000字）
一、 課題研究意義：
近年來隨著我國城市基礎(chǔ)建設(shè)、房地產(chǎn)開發(fā)業(yè)的迅猛發(fā)展，推動了混凝土生產(chǎn)產(chǎn)量的迅速提高。混凝土生產(chǎn)是改變傳統(tǒng)的現(xiàn)場分散攪拌混凝土的生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的一項(xiàng)重要改革。混凝土的商品化生產(chǎn)因其生產(chǎn)的高度專業(yè)化和集中化等特點(diǎn)大大提高了混凝土工程質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件，減少環(huán)境污染而使人類受益。
混凝土是當(dāng)代最主要的土木工程重要材料之一。它是由膠凝材料，顆粒狀集料（也稱為骨料），水，以及必要時(shí)加入的外加劑和摻合料按一定比例配制，經(jīng)均勻攪拌，密實(shí)成型，養(yǎng)護(hù)硬化而成的一種人工石材。混凝土具有原料豐富，價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡單的特點(diǎn)，因而使其用量越來越大。同時(shí)混凝土還具有抗壓強(qiáng)度高，耐久性好，強(qiáng)度等級范圍寬等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使其使用范圍十分廣泛，不僅在各種土木工程中使用，就是造船業(yè)，機(jī)械工業(yè)，海洋的開發(fā)，地?zé)峁こ痰?，混凝土也是重要的材料。由此可見，對于混凝土的制造機(jī)械的研究在機(jī)械制造行業(yè)中有著舉足輕重的地位。
二、國內(nèi)研究現(xiàn)狀：
由于我國的城市化進(jìn)程不斷向前推進(jìn)，預(yù)拌混凝土在全國大中城市得到了迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用，混凝土攪拌站也得到了高速發(fā)展。目前我國混凝土攪拌站生產(chǎn)企業(yè)眾多，產(chǎn)品已形成系列化，但技術(shù)水平參差不齊，只有部分產(chǎn)品接近國際先進(jìn)水平，有些技術(shù)已經(jīng)超過進(jìn)口混凝土攪拌站的水平，其中部分產(chǎn)品具有自動化程度高、生產(chǎn)能力高、稱量精度高、投資少、攪拌質(zhì)量好，能實(shí)現(xiàn)多倉號、多配合比、不間斷地連續(xù)生產(chǎn)以及主機(jī)及其主要元器件的國產(chǎn)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，但我國的混凝土攪拌站還存在著整體技術(shù)含量不高、普及率不高、地區(qū)差異較大、智能化程度不高和環(huán)保性能不高等缺點(diǎn)。
三、 國外研究現(xiàn)狀：
混凝土攪拌站主要由攪拌主機(jī)、物料稱量系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、物料貯存系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等5大系統(tǒng)和其他附屬設(shè)施組成。國外在攪拌主機(jī)的質(zhì)量和物料稱量系統(tǒng)的精確度上的研究更加趨于完善，這兩個(gè)方面的技術(shù)水平相比于國內(nèi)高出不少。
四、 發(fā)展趨勢：
物料輸送設(shè)備：
不同的物料需要不同的輸送設(shè)備，除了水還有其他液體添加劑需要通過泵輸送外，還需要另外兩套輸送設(shè)備，其中一套用來輸送骨料，主要有皮帶運(yùn)輸機(jī)、拉鏟、裝載機(jī)、提升斗；另一套用來輸送水泥等粉料物質(zhì)，主要有螺旋運(yùn)輸機(jī)、斗式提升機(jī)、氣力輸送設(shè)備等。皮帶運(yùn)輸機(jī)是最常用的物料輸送設(shè)備，它的運(yùn)輸速度快，工作連續(xù)，輸送平穩(wěn)，沒有噪音，消耗功率小，工作可靠；拉鏟結(jié)構(gòu)簡單，使用方面；裝載機(jī)常用于移動式和拆遷式攪拌站，其運(yùn)輸量比較大，速度較快，自裝自卸，使用非常方便；提升斗常用于二次提升。螺旋輸送機(jī)式輸送水泥的理想設(shè)備，其料槽是封閉的，因此可以減少對環(huán)境的污染；斗式提升機(jī)常用于垂直方向輸送水泥，其占地面積小，輸送能力大、輸送高度高、密封性較好；氣力輸送設(shè)備具有占地面積小、容易布置、速度快、輸送量大、沒噪音的優(yōu)點(diǎn)，但它能量消耗大
攪拌設(shè)備：
攪拌機(jī)是混凝土攪拌站中的重要設(shè)備，其機(jī)型多種多樣，按其工作過程可分為連續(xù)式攪拌機(jī)、周期式攪拌機(jī)；按照工作原理可以分為自落式攪拌機(jī)、強(qiáng)制式攪拌機(jī)。
強(qiáng)制式攪拌機(jī)是目前國內(nèi)外攪拌站使用的主流，它可以攪拌流動性、半干硬性和干硬性等多種混凝土。自落式攪拌主機(jī)主要攪拌流動性混凝土，目前在攪拌站中很少使用。從整體上看，混凝土攪拌站在向著結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、噪音小、無污染、使用方便、自動化程度高、生產(chǎn)效率高等方面發(fā)展。
五、參考文獻(xiàn)
[1]徐灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992年4月
[2]劉蘇主編.計(jì)算機(jī)繪圖[M].武漢:科技出版社,2001年3月
[3]王昆主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2001年6月
[4]紀(jì)名剛，濮良貴主編.機(jī)械設(shè)計(jì)[M] (第六版).北京:高等教育出版社, 2000年4月
[5]孫恒，陳作模主編.機(jī)械原理[M].北京:高等教育出版社,1996年5月
[6]朱東梅，胥北讕主編.畫法幾何及機(jī)械制圖[M].北京:高等教育出版社,2000年12月
[7]溫松明主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].長沙:湖南大學(xué)出版社,1998年2月
[8]白同朔主編.漢英機(jī)電大詞典[M].上海:上海科技文獻(xiàn)出版社,1993年6月
[9]孟憲源主編.現(xiàn)代機(jī)構(gòu)手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994年
[10]中國國家標(biāo)準(zhǔn)匯編.機(jī)械卷[M]第3分冊.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1993年
[11]上海工業(yè)大學(xué)編.金屬材料及熱處理[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
[12]東南大學(xué)主編.液壓傳動[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社
[13]齊曉杰主編.汽車液壓、液力與氣壓傳動技術(shù)[M].北京.化學(xué)工業(yè)出版社
[14]張瑞軍，張青.HZS120型混凝土攪拌站的改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].工程機(jī)械-2008年07期
[15]郭良國.HZS120混凝土攪拌站的設(shè)計(jì)[J].建設(shè)機(jī)械與技術(shù)管理-2005年08期
[16]張益鴻.混凝土攪拌站安全性設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題[J].建設(shè)機(jī)械與技術(shù)管理-2009年03期
[17]何永榮，焦予民.混凝土攪拌站各種機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定[J].建設(shè)機(jī)械與技術(shù)管理-2008年02期
[18]劉輝，張家平.模塊化設(shè)計(jì)在混凝土攪拌站中的應(yīng)用[J].工程機(jī)械-2010年04期
研究方案（研究目的、內(nèi)容、方法、預(yù)期成果、條件保障等）
一、研究目的：解決混凝土攪拌站噪音和污染等問題，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，質(zhì)量輕，噪音小、無污染，使用方便的混凝土攪拌站。
二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：
（一）混凝土攪拌站物料輸送系統(tǒng)選擇
輸送系統(tǒng)主要包括骨料的輸送和粉料的輸送。
骨料輸送方案一：帶式輸送機(jī)
骨料輸送方案二：升斗
分析：選用帶式輸送機(jī)，效率高且故障率低。
粉料輸送方案一：螺旋輸送機(jī)
粉料輸送方案二：氣力輸送
分析：采用螺旋輸送機(jī)，螺旋輸送的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用可靠。
最后選擇：骨料輸送采用帶式輸送機(jī)，粉料輸送采用螺旋輸送機(jī)。
（二）混凝土攪拌站攪拌系統(tǒng)的選擇
方案一：強(qiáng)制式攪拌主機(jī)
方案二：自落式攪拌主機(jī)
分析：強(qiáng)制式攪拌機(jī)是目前國內(nèi)外攪拌站使用的主流，它可以攪拌流動性、半干硬性和干硬性等多種混凝土。自落式攪拌主機(jī)主要攪拌流動性混凝土，目前在攪拌站中很少使用。
最后選擇：根據(jù)方案設(shè)計(jì)要求，攪拌系統(tǒng)選用強(qiáng)制式雙臥軸攪拌機(jī)。
三．研究方法
1.查閱資料
2.方案比較，借鑒經(jīng)驗(yàn)
3.機(jī)械CAD/CAM輔助設(shè)計(jì)繪圖
4.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)原理分析
四、預(yù)期成果
1.完成樣機(jī)各種數(shù)據(jù)參考設(shè)計(jì)
2.利用算出的各種數(shù)據(jù)完成CAD繪圖
3．完成混凝土攪拌站輸送攪拌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說明書
五、條件保障
1. 通過大學(xué)四年扎實(shí)的理論學(xué)習(xí)，掌握一定的理論基礎(chǔ)；
2.有比較齊全的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，保證課題實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。
3.已完成的課程論文為畢業(yè)論文的撰寫提供經(jīng)驗(yàn)；
4.指導(dǎo)老師的專業(yè)指導(dǎo)與監(jiān)督。
5.學(xué)校圖書館有大量的圖書和電子數(shù)據(jù)庫可供查閱。
進(jìn)程計(jì)劃（各研究環(huán)節(jié)的時(shí)間安排、實(shí)施進(jìn)度、完成程度等）
起止日期 主要工作內(nèi)容
2012.11.06—2012.12.03 選題、下達(dá)任務(wù)書
2012.12.04—2013.01.07 調(diào)研、查找資料、畢業(yè)設(shè)計(jì)開題
2013.01.08—2013.01.25 設(shè)計(jì)方案修訂
2013.01.26—2013.03.28 設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖
2013.03.29—2013.03.30 中期考核
2013.04.01—2013.04.30 撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書
2013.05.01—2013.05.13 預(yù)審、修改
2013.05.14—2013.05.20 答辯
論證小組意見
組長簽名：
2013 年 月 日
專業(yè)委員會意見
簽名：
20 年 月 日
學(xué)院指導(dǎo)委員會審核意見
簽名（公章）：
2013年 月 日
注：1.此表可用黑色簽字筆填寫，也可打印，但意見欄必須相應(yīng)責(zé)任人親筆填寫。
2.此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。
湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）
開題論證記錄
學(xué) 院： 工學(xué)院 記錄人：
學(xué)生姓名
學(xué) 號
年級專業(yè)及班級
2009級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化(2)班
指導(dǎo)教師姓名
指導(dǎo)教師職稱
教授
論文（設(shè)計(jì)）題目
混凝土攪拌機(jī)輸送攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)
論證小組質(zhì)疑：
1. 你的課題有何實(shí)際意義？
2. 你設(shè)計(jì)的對象有哪些功能？
3. 你準(zhǔn)備采用哪些機(jī)構(gòu)？
學(xué)生回答簡要記錄：
1.混凝土攪拌站是用來集中攪拌混凝土的聯(lián)合裝置，又稱混凝土預(yù)制場。由于它的機(jī)械化、自動化程度較高，所以生產(chǎn)率也很高，并能保證混凝土的質(zhì)量和節(jié)省水泥，常用于混凝土工程量大、工期長、工地集中的大、中型水利、電力、橋梁等工程。隨著市政建設(shè)的發(fā)展，采用集中攪拌、提供商品混凝土的攪拌站具有很大的優(yōu)越性，因而得到迅速發(fā)展，并為推廣混凝土泵送施工，實(shí)現(xiàn)攪拌、輸送、澆筑機(jī)械聯(lián)合作業(yè)創(chuàng)造條件。
2. 物料輸送設(shè)備：帶式運(yùn)輸機(jī)是最常用的物料輸送設(shè)備，它的運(yùn)輸速度快，工作連續(xù)，輸送平穩(wěn)，沒有噪音，消耗功率小，工作可靠。螺旋輸送機(jī)式輸送水泥的理想設(shè)備，其料槽是封閉的，因此可以減少對環(huán)境的污染。
攪拌設(shè)備：強(qiáng)制式攪拌機(jī)是目前國內(nèi)外攪拌站使用的主流，它可以攪拌流動性、半干硬性和干硬性等多種混凝土。
3. 物料輸送設(shè)備采用帶式運(yùn)輸機(jī) 攪拌設(shè)備：強(qiáng)制式雙臥軸攪拌機(jī)
論證小組
成員簽名
論證地點(diǎn)： 論證日期： 年 月 日
注：此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。記錄、簽名欄必須用黑色筆手工填寫。
湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）
選 題 審 批 表
學(xué)? 院 工學(xué)院
畢業(yè)論文
（設(shè)計(jì)）題目
混凝土攪拌站輸送攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)
選題來源
□結(jié)合科研課題 課題名稱：
■生產(chǎn)實(shí)際或社會實(shí)際 □其他
選題性質(zhì)
■基礎(chǔ)研究 □應(yīng)用研究 □其他
選題完成形式
□畢業(yè)論文 ■畢業(yè)設(shè)計(jì) □提交作品，并撰寫論文
指導(dǎo)教師姓名
全臘珍
職稱
教授
是否主持或參與過科研課題
■是? □否
選題依據(jù)（科學(xué)性、可行性論證）和內(nèi)容簡要
目前我國的攪拌主機(jī)基本上靠國外進(jìn)口，沒有自己的自主知識產(chǎn)權(quán)，基于商品混凝土的大力推廣應(yīng)用，雙臥軸強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)使用于各類混凝土攪拌站或攪拌樓，因?yàn)樗鼣嚢枞莘e大、攪拌功率大，攪拌效率高的特點(diǎn)，現(xiàn)在被廣大的商品混凝土行業(yè)專家所接受，所以開發(fā)本類混凝土攪拌機(jī)是符合市場要求和必要的。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）混凝土攪拌站輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)；（2）混凝土攪拌站攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
對學(xué)生有無特殊要求：
□無 □有：
專業(yè)委員會意見
專業(yè)委員會主任簽名：
年 月 日
注：1.請把選項(xiàng)的□涂黑；對學(xué)生的要求是指該選題對學(xué)生在計(jì)算機(jī)、英語、繪圖、語言文字等方面有何特殊要求。2.此表可用黑色筆填寫，也可打印，但意見欄必須由相應(yīng)責(zé)任人親筆填寫，如不夠填寫，可另加頁。3.此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。
附錄1英文原文
英文原文
COST STUDY OF HIGH-SPEED CUTTING UNDER DRY AND WET CONDITIONS
FOR MACHINING PROCESSES OPTIMIZATION
1. Introduction
The aim of this study is to optimize the machining processes by investigating the relationship between the high speed machining (HSM) and the tool life for the cutting conditions under testing. Furthermore, studying the effect of cutting fluid on the selected wear criterion, and relationship between different wear criteria and machining cost for the cutting inserts under HSM.
This investigation showed that wear rate is proportional to cutting speed supported with similar observations [12,18,19]. Studying the correlation between high wear rates at high cutting speed and machining costs, provides better understanding on the performance of this policy and the benefit of its adoption. Currently, little or no data have been published relating the life -cycle costs, tool performance, work piece surface roughness and work piece dimensional accuracy when using solid and indexable cutters [10]. However, studies have found that tool costs in metal cutting machines are a third of the cost of producing parts. Therefore reducing product cost is the first objective of a tool management system[16]. The benefits of adopting this research guideline will help determine the optimal machining cost and tool replacement policy based on different wear criterion values. Additionally this study provides insight in process control and helps the managers in the early process planning steps to associate factors such as preventive maintenance, levels of inventory, and machining cost.
2. Experimental Study
The study developed a guideline of choosing the right cutting tool, cutting speed, and selecting the appropriate wear criteria of the cutting tool inserts for the work material under study. In this study variable wear criteria ranging from 0.lmm to 0.6mm (tool life limit) were taken into consideration. This experiment was conducted in accordance with the International Standard Organization ISO 3685 1993 [46].
The test was done on a (Clausing1300) variable spindle speed machine with a maximum power of 7.5Hp (see Figure 3-1). The tool wear measurements were performed using an optical microscope with a magnification of up to 300 times, and a Scanning Electron Microscope (SEM). The rotational speed of the work piece was measured before every cut by a (HT-5100) handheld digital Tachometer to insure that the work piece was accurately running at the exact cutting speed. On the other hand, the work piece material was replaced when the length/diameter ratio reaches 10, based on ISO 3685 1993 [46], to ensure work piece stability and safety. Two precut were carried out with 1.2 mm depth, to clean up the thin layer of rust, and to ensure work piece straightness.
Figure 1 The tuning machine used during the test
2.1 Workpiece and Cutting Inserts
In this study, hot rolled ASTM 4140 steel was selected as the workpiece material. The work piece properties are listed as follows:
Description: Hot rolled alloy steel bars, SAE 4140H (UNS H4140)
Dimensions: 15 cm Diameter x 62.25 cm length
Heat Treatment:
Vacuum degassed/processed, Cal-Al treated, annealed and special straightened, conforming to ASTM A322 and A304
Chemical compositions:
The composition of the work piece material is listed in Table 3.1 according to the ASTM standards. The experiment was carried out in accordance with the international standard organization ISO3685-93 [46], the experiment was stopped and the work piece was changed when the length /diameter ratio reached 10 to meet the requirements of ISO3685 [46]. The hardness of each bar was checked across the diameter, and the average hardness measurement was 29HRC. The types of tested cutting tool inserts are listed on Table 3.1 according to the ISO designation. Three types of cutting inserts were used in the experiment as illustrated in Table 3-2; and the coating properties are also listed in Table3-3. The configuration of the investigated three cutting inserts was the same as listed in Table 3.4. The general cutting insert assembled geometry is shown in Figure3-2. The inserts were mounted rigidly on a tool holder are depicted in Figure3-3 with an ISO designation of SVJBR 2525 M16.
Table 1 Chemical composition of ASTM4140 steel used in the test
Cutting inserts
ISO Designation
Substrate
Grade
Company
Uncoated
cemented
Carbide
VBMT 160408
.........
KC 313
Kennametal
TiAlN
VBMT 160408
KC313
KC5010
Kennametal
TiN-TiCN-TiN
VBMT 160408
KC313
KC732
Kennametal
Table 2 Types of the tested cutting inserts
Carbon
Manganese
Phosphorus
Sulfur
Silicon
Nickel
Chromium
0.4
0.91
0.017
0.02
0.24
0.10
1.01
Tin
0.008
Aluminum
0.030
Vanadium
0.002
Calcium
0.0064
Molly
0.2
Copper
0.12
Table3 Coatings properties
Coating
Thickness
Number of layers
TiALN
3.5 μ
1
TiN-TiCN-TiN
3 μ-3 t-1 t
3
(TiCN intermediate)
2.2 Coolant Properties
It is a common belief that coolant emulsion helps in reducing wear rate and cutting temperature. The coolant used in the test was water based emulsion has commercial name`Novick'. It is mixed with water at a concentration of 10%. The coolant composition includes the listed chemicals in Table 5. Previous researchers on the better coolant stream directions made different suggestions. Taylor [17] indicated that to reduce tool wear the cutting fluid is to be directed at the back of the chip (direction A). Pigott and Colwell [47] found that by using high stream jet of coolant aimed in direction B it was able to reduce tool wear. Smart and Trent [48] investigated the direction of coolant in reducing the tool wear and found that the most effective direction between all other suggested options was direction B. Therefore, coolant was applied in direction B as listed in Figure 3.4 from a nozzle with diameter of 1.3 cm and a flow rate of 7.1 liters/minute. However, the current study showed that this is not necessarily true in all cases as coolant extends the tool life. It was found that coolant emulsion helped reduce tool life by activating certain wear mechanism at high speed machining (HSM). Detailed explanations of this type of coolant effect will be discussed in Chapter 5. Further more, a brief summary and explanation of types and usage of coolant will be covered in Chapter 5.
Table 4 Assembled cutting tool geometry
Tool geometry
Dimension
Nose radius
0.8 (mm)
Bake rake angle
0 °
End relief angle
5'
End cutting-edge angle
52°
Side cutting-edge angle
30
Side rake angle
0'
Side relief angle
5'
Table5 Coolant chemical compositions
Sulfate
20-30%
Aromatic alcohol
3-5%
Propylene glycol ether
3-5%
Petroleum oil
30-35%
Nonionic surfactant
3-5%
Chlorinated alkene polymer
20-30%
Angular tool
Designation
Back rake 0°
Side rake 0°
End relief 5 °
Side relief 5 °
End cutting edge 52°
Side cutting edge 3°
Nose radius 0.88mm
Nose radius
Cutting Back rake angle
Side rake angle
Figure 2 Assembled tool geometry
Figure 3 Photogradph of the cutting insert fixed on the tool holder
A B
Figure 4 coolant stream direction
3 Cutting Conditions
Based on I803685 [46] five cutting speeds were used throughout the testing as listed on Table 6. Cutting speeds corresponding to 410 m/min for the coated carbide tools and180 m/min for the uncoated carbide tools were approximately the upper limit of the application range. Since any further increment resulted in very short cutting tool life or premature tool damage soon after the test was started.
The turning experiments were carried out under dry and wet cutting conditions at different cutting speeds, while fixing both feed rate at 0.14 mm/rev and depth of cut at(1mm). Five cutting speeds were selected for the three types of cutting inserts, as listed in Table3-6.
4 Experimental Procedure of Tool Life Testing
A Clausing 1300 lathe with maximum 7.5HP was used f alloy steel SAE4140H work piece, and the turning process was carried out in the way or the turning of the Hot rolled previously described. A Tachometer was used to measure the rotational speed before each single cut occurred on the work piece in order to ensure that the cutting was performed at the exact speed.
An optical microscope was used to measure the flank wear of the cutting inserts. The experiment was terminated if either of the two following conditions occurred
1- The maximum flank wear 0.7 mm and/or;
2- The average flank wear 0.6 mm.
Preliminary experiments were carried out in order to determine the wear limit. It was found that the cutting inserts were worn out regularly on the flank side. Therfore, VBnax =0.7 mm, is chosen to be the wear limit for the tool life. The flank wear was observed and measured at various cutting intervals throughout the experiments. Figure (5) shows flank wear as a function of cutting time for the cemented carbide (KC313) under dry and wet conditions, and includes only three cutting speeds for clarity.
Figure 6 presents the flank wear as a function of cutting time for sandwich coated inserts ( KC732) under dry and wet conditions. Figure 7 shows the flank wear as a function of cutting time for TiALN coated cutting inserts (KC5010). Previous figures included three cutting speeds. Clarity of cutting speed curves are presented at the attached appendix for both conditions of machining. The aforementioned figures, present the effect of coolant emulsion in extending the tool life for the KC313, and KC732 cutting inserts; especially after 3 minutes for KC313, and after 7 minutes for KC732 of cutting. However, the usage of coolant emulsion on KC5010 showed negative influence.
Figure 5, and Figure 6 show that at any set of turning conditions, the flank wear increased at a higher rate at dry cutting during the gradual wear stage. Figure 7 shows that at any set of turning conditions, the flmk wear increased at a higher rate at wet cutting during the gradual wear stage. The explanation of this material behavior will be covered in detail though-out chapter 5 (wear mechanisms of (KC5010) under wet condition). After gradual wear stage the curves look parallel to each other. This shows that flank wear occurs at the same rate under dry and wet cutting conditions. The previous figures show that flank wear curves went through three stages of wear: running in wear stage, gradual wear stage or steady state wear, and followed by rapid, fatal wear. Similar observations were documented by Chubb and Billingham [11], Haron [12]. The following terminologies are used:
Initial or running in wear stage: takes place due to the rapid breakdown of the edge, which is shown by the initial high wear rate in the graph of wear against time. Curves 1, 2, and 3 in Figure 6 this stage is decreased as the cutting speed increased
Gradual wear stage: the figures of the three types of cutting inserts, after the initial wear has taken place, indicating a steady gradual stage on the insert wear will form. However, it will increase with less dramatic pattern than the initial stage.
Rapid, fatal wear: the final stage of wear, which leads to a catastrophic failure of the cutting inserts. Rapid fatal wear revealed both flank and large crater formation that weakened the tool edge and under sustained resistance to the high cutting forces, caused it to fracture. Testing methods indicated rapid breakdown took place during cutting; causing severe damage to take place on the work-piece surface. Therefore, imagining that the catastrophic failure took place during the final cutting pass at the work piece surface, it is highly likely that the work piece has to be scrapped.
Table 6 Cutting speeds used in the test for the specific type of inserts
Cutting Insert
Cutting Speed (m/min)
KC313
60
90
120
150
180
KC5010
210
260
310
360
410
KC732
210
260
310
360
410
Cemented Carbide (KC313)
(wet & dry)
Figure 5 Flank wear as a function of cutting time for KC313(dry and wet)
TiN-TiCN-TiN(KC732)
(wet & dry)
Figure 6 Flank wear as a function of cutting time for KC732(dry and wet)
TiALN(KC5010)
(wet & dry)
0.0 o t t
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
Time (min)
Figure 3-7 Flank wear as a function of cutting time for KC5010 (dry and wet).
附錄2外文翻譯
在干燥和潮濕的條件下研究高速切削的費(fèi)用以及便于機(jī)械制造過程的優(yōu)化
1介紹
這項(xiàng)研究的目的是在已知試驗(yàn)的切削條件下通過對高速加工與刀具間的壽命之間的關(guān)系的調(diào)查，來優(yōu)化選擇機(jī)械加工過程。此外，在具有可選擇的磨損標(biāo)準(zhǔn)下研究切削液的影響，以及研究不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)與處于高速加工過程中切削用具的加工費(fèi)用之間的關(guān)系。
這項(xiàng)調(diào)查研究顯示：磨損率與切削速度成比例，觀察到的[12，18，19]證明了這一結(jié)論。通過研究在高速切削條件下的高磨損率和加工費(fèi)用之間的彼此關(guān)系，可以更好得了解這項(xiàng)方案的執(zhí)行過程以及采用這種方案所帶來的效益。目前，幾乎沒有或者說沒有數(shù)據(jù)來解釋當(dāng)使用堅(jiān)固以及帶分度的切削機(jī)[10]時(shí)，所需的生命周期的費(fèi)用，刀具性能，工件的表面粗糙度和尺寸精度。但是，這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)金屬切削機(jī)床中的刀具費(fèi)用是加工零件所需費(fèi)用的三分之一。因此降低制造費(fèi)用是刀具經(jīng)營系統(tǒng)[16]的首要目標(biāo)。采用這項(xiàng)研究的指導(dǎo)方針的好處有：在不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)價(jià)值的基礎(chǔ)上，它將幫助決定最合理的加工費(fèi)用以及刀具的更換方案。這項(xiàng)研究另外還提供了程序控制的可視性以及幫助經(jīng)理在早期的處理計(jì)劃中與某些因素進(jìn)一步聯(lián)系起來。比如，這些因素指的是定期檢修，存貨水平和加工費(fèi)用。
2實(shí)驗(yàn)性研究
研究形成了選擇正確的切削刀具，切削速度以及選擇處于研究過程中用來加工工件材料的切削工具的合理磨損標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)方針。這項(xiàng)研究還考慮了各種不同的磨損標(biāo)準(zhǔn)范圍為0.1mm到0.6mm(刀具壽命的限制)。本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO3685 1993[46]而進(jìn)行的。
試驗(yàn)是在多主軸高速機(jī)床上進(jìn)行的，該機(jī)床型號為Clausing1300，最大動力為7.5HP（圖1）刀具磨損量的測量采用放大倍數(shù)為300的光學(xué)顯微鏡，并且該顯微鏡裝有電子顯微掃描儀（SEM）。為了確保工件是在極其精確的切削速度下進(jìn)行，工件的旋轉(zhuǎn)速度是在每一次切削之前由數(shù)字轉(zhuǎn)速表（HT—5100）測量所得。另一方面，根據(jù)ISO3685 1993[46]當(dāng)工件材料的長度與直徑比達(dá)到10時(shí)，該工件材料就的被替換，這是為了確保工件的穩(wěn)定性與安全性。為了清除灰塵薄膜以及確保工件的直線度，兩次試切的深度應(yīng)為1.2mm。
圖1 實(shí)驗(yàn)所用的車床
2.1工件與切削刀具
在這次實(shí)驗(yàn)中，熱軋鋼ASTM4140被選擇作為工件材料。以下列出了工件屬性：
描述：
熱扎合金鋼條，SAE 4140H(UNS H4140)。
尺寸：
直徑15cm，軸線方向長62.25cm。
熱處理：
真空處理，Cal—Al處理，退火和調(diào)制處理，形成ASTM A322和A304。
化學(xué)成分：
依據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)，工件的化學(xué)成分在表1中已給出。實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行是符合國際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO 3685—93[46]的，當(dāng)工件的長度與直徑比為10時(shí)，該實(shí)驗(yàn)就停止進(jìn)行并且替換工件，目的是為了符合ISO3685[46]的規(guī)定。每根鋼條的硬度通過直徑比被測量的，以及平均硬度的測量值為29HRC。依據(jù)ISO規(guī)定，表1列出了實(shí)驗(yàn)期間所用的各種切削刀具。表2列出了實(shí)驗(yàn)中所用的三種切削工具，表3—3給出了涂層種類，表3—4列出了被檢測的三種切削刀具的結(jié)構(gòu)。圖2給出了普通切削刀具的幾何角度。根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)SUJBR 2525 M16所規(guī)定，圖3描繪出了刀具牢固地安裝在刀夾上的情況。
表1 實(shí)驗(yàn)所用的ASTM 4140鋼的化學(xué)成分
切削刀具
ISO 標(biāo)準(zhǔn)
基 材
級 配
公 司
未涂碳
VBMT 160408
………
KC 313
Kennametal
TiAlN
VBMT 160408
KC 313
KC 5010
Kennametal
TiN_TiCN_TiN
VBMT 160408
KC 313
KC 732
Kennametal
表2：實(shí)驗(yàn)所用的各種切削刀具
碳
0.4
錳
0.91
磷
0.017
硫
0.02
硅
0.24
鎳
0.10
鉻
1.01
錫
0.008
鋁
0.030
釩
0.002
鈣
0.0064
鉬
0.2
銅
0.12
表3 ：涂層物
涂 層
厚 度
層 數(shù)
TiALN
3.5u
1
Ti—TiCN—TiN
3u-3 t-1 t
3
(TiCN 中間體)
2.2 冷卻物
普遍認(rèn)為冷卻乳化液能幫助降低磨損率和切削溫度。實(shí)驗(yàn)所用冷卻液是以乳化液為基礎(chǔ)的水溶液，商業(yè)上稱作′Novick‵。其中含水量為10%。冷卻液的化學(xué)成分在表5已列出。以前的研究人員就更好的冷卻液的流向有著不同的意見。Taylor[17]表明為了減少刀具磨損率切削液的流向應(yīng)在切屑的背后（A向）。Pigott和Colwell[47]發(fā)現(xiàn)通過使用高噴射流的冷卻液對準(zhǔn)B向就能減少刀具磨損率。Smart和Trent[48]調(diào)查了降低刀具磨損的冷卻液方向并且發(fā)現(xiàn)在所有的建議中最有效的方向是B向。因此，圖4所用的冷卻液以直徑為1.3cm的噴嘴流出，流速為7.1L/min方向是B向。但是，目前的研究表明在所有作為冷卻液而增加刀具壽命的事例中，這種方案并不是十分正確的。研究發(fā)現(xiàn)通過某中磨損機(jī)制的作用如高速機(jī)床（HSM），冷卻乳化液幫助減少了刀具磨損率。這種冷卻液的效果的詳細(xì)解釋將在第5章介紹。另外，第5章還覆蓋了冷卻液的簡歷種類解釋以及使用方法。
表4：切削刀具的幾何數(shù)據(jù)
刀具幾何 Tool geometry
尺寸
刀尖圓弧半徑 Nose radius
0.8mm
前角 Bake rake angle
0°
后角 End cutting-edge angle
5′
副偏角 End cutting-edge angle
52°
余偏角 Side cutting-edge angle
30°
副前角 Side rake angle
0′
副后角 Side relief angle
5′
表5：冷卻劑的化學(xué)成分
硫
20—30%
芳香酒精
3—5%
丙烯甘醇以太
3—5%
石油潤滑油
30—35%
非離子表面活化劑
3—5%
氯化烯烴聚合物
20—30%
Designation
Back rake 0°
Side rake 0°
End relief 5 °
Side relief 5 °
End cutting edge 52°
Side cutting edge 3°
Nose radius 0.88mm
Nose radius
Cutting Back rake angle
Side rake angle
圖2 刀具幾何
圖3 安裝在刀夾上的切削刀具照片
A B
圖4 冷卻液的流向
3.切削條件
根據(jù)ISO 3685[46]規(guī)定，表6列出了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程所用的五種切削速度。切削速度為410m/min對應(yīng)的刀具涂層含碳，180m/min對應(yīng)的刀具涂層不含碳，這兩種速度大約達(dá)到了應(yīng)用范圍的最高極限。如果速度再增加的話將會導(dǎo)致刀具的壽命再實(shí)驗(yàn)開始時(shí)很短時(shí)間內(nèi)就耗盡或很快損壞。
車削實(shí)驗(yàn)是在干燥，潮濕以及不同切削速度的條件下進(jìn)行的，然而兩種實(shí)驗(yàn)所需的進(jìn)給量和切削深度各自為0.14mm/rev，1mm。表6給出了三種切削刀具所用的五種速度。
4.刀具壽命過程的實(shí)驗(yàn)測試
最大動力為7.5HP的車床（Clausing 1300）用于車削熱軋鋼SAE4140H，并且車削過程是在前面所描述的條件下進(jìn)行的。為了保證切削是在非常正確的速度下執(zhí)行的，該實(shí)驗(yàn)采用了轉(zhuǎn)速表來測量每次單獨(dú)切削工件前的旋轉(zhuǎn)速度。
光學(xué)顯微鏡用來測量切削刀具的后刀面磨損。如果以下兩種條件中有一種發(fā)生的話，該實(shí)驗(yàn)就停止進(jìn)行。
1. 最大的后刀面磨損為0.7mm
2. 平均后刀面磨損為0.6mm
起初實(shí)驗(yàn)的目的是為了確定磨損極限。然而，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在常規(guī)條件下切削刀具也存在磨損破壞。因此，VB=0.7mm就作為刀具壽命的極限。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的不同間隔時(shí)期觀察并測量到刀具后刀面磨損。圖5是在干燥，潮濕條件下，不含碳（KC313）刀具的后刀面磨損量與時(shí)間的函數(shù)圖象，并且只包含了三種切削速度。
圖6是含有夾層刀具（KC732）的后刀面磨損與切削時(shí)間函數(shù)圖象。圖3—7是含TiALN刀具（KC5010）后刀面磨損與切削時(shí)間的函數(shù)圖象，前面所提到的三張圖包含了三種切削速度。附件上的切削速度曲線清晰地表示出機(jī)器的兩種條件下的磨損狀況。以上所提到的圖象表現(xiàn)出：乳化液可提高KC313，KC732切削刀具的壽命；尤其是在切削時(shí)（KC313）3分鐘后使用切削液，(KC732)7分鐘后更明顯。但是，KC5010使用乳化液則產(chǎn)生負(fù)面影響。
圖5， 6說明了任何所闡述的車削條件下，刀具在正常磨損階段干燥切削條件下，后刀面磨損率會增高，圖7說明了任何所闡述的車削條件下，在正常磨損階段潮濕切削條件下刀具后刀面磨損率也會增高。這種材料性能行為的原因?qū)⒃诘谖逭拢ㄔ诔睗駰l件下KC5010的磨損機(jī)理）進(jìn)行詳細(xì)全面的介紹。
在正常磨損階段之后，曲線看起來彼此互相平行。這就說明了在干燥和潮濕切削條件下刀具后刀面的磨損率是相同的。前面的圖表說明了后刀面磨損曲線經(jīng)歷了三個(gè)階段：初期磨損階段，正常磨損階段或穩(wěn)定磨損階段以及急劇磨損階段。相似的觀察結(jié)果也記錄在Chubb和Billingham[11]，Haron[12]。以下介紹這三個(gè)階段的概況：
初期磨損階段：產(chǎn)生的原因是為了快速磨平切削刃，而該時(shí)期磨損率較高，它隨著時(shí)間的增長而減少。圖6的曲線1，2，3隨著切削速度的增高而下降。
正常磨損階段：圖片中的三種切削工具，經(jīng)過初期磨損階段之后，就意味著進(jìn)入正常磨損階段。但是，該時(shí)期的磨損率沒有初期階段那么劇烈，而是比較緩慢均勻。
急劇磨損階段：這個(gè)時(shí)期是磨損的最后階段，它將導(dǎo)致刀具的損壞?？焖倌p揭示了裂紋的形成，它們將削減切削刃并且持續(xù)抵抗高切削力，因此導(dǎo)致刀具出現(xiàn)裂紋。該實(shí)驗(yàn)揭示了快速破壞發(fā)生在切削過程中；將導(dǎo)致工件表面的損壞。因此，可以想象，到最后切削階段通過工件時(shí)刀具損壞產(chǎn)生，也就使工件產(chǎn)生刮痕的幾率增高。
表6：實(shí)驗(yàn)中特殊刀具的切削速度
切削工具
切削速度（m/min）
KC313
90
120
150
180
KC5010
260
310
360
410
KC732
260
310
360
410
含碳（KC313）
(潮濕&干燥)
圖5 KC313(干燥和潮濕)后刀面磨損與切削
TiN-TiCN-TiN(KC732)
(潮濕&干燥)
圖6 KC732(干燥和潮濕)后刀面磨損與切削時(shí)間函數(shù)
TiALN(KC5010)(干燥&潮濕)
(wet & dry)
0.0 o t t
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
Time (min)
圖7 ：KC5010(干燥和潮濕)后刀面磨損與切削時(shí)間函數(shù)