电磁驱动技术中载流导体高速直线运动的刨削机理研究

刨削是电枢在轨道上高速滑动时发生的一种表面损伤现象，影响电磁发射初速的一致性，严重时会影响发射器的寿命。本项目针对电磁发射过程当中出现的这一现象展开了研究。1、用ANSYS软件对一种试验型小型方口径电磁轨道发射器进行仿真，进而得到了不同电流条件下发射器内膛的导轨变形和结构刚度系数分布，提出轨道的结构刚度系数分布的不均匀性是刨削形成的重要诱因之一；2、针对刨削实验分析结果，建立电枢导轨斜碰撞受力分析模型与电枢导轨摩擦力做功分析模型。并基于两个分析模型证明了之前的刨削实验结果：a）.电枢电动力功率可以作为预测刨削的参数；b).因为电枢偏移倾斜角随机变化而使刨削具有概率性；c).导轨刨削不对称性是由于电枢偏移倾斜角引起的，且其不对称性程度可用功率偏移系数来表示。

电磁发射过程时间短(小于10ms)，电流大（百kA～MA 级），电枢在导轨上以很高的速度运动，电枢与导轨接触界面间因受热、力、磁等的影响，变化极为复杂。当电枢的运动速度提高到某一程度时，导轨上会出现一些类似雨滴状的坑，也即刨削现象。该现象对导轨造成一种破坏性损伤，并对发射器寿命构成严重威胁。本项目针对发射过程中电枢与导轨接触界面参数（如表面电导率、表面硬度等）变化进行刨削起始速度的研究，通过机理研究得出刨削的预测模型，探讨刨削的抑制方法，研究成果可指导发射器与电枢的优化设计，对电磁发射系统的性能、稳定性及寿命具有重要意义。

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离（mm）}

2、刨削进给量f

刨削进给量是刨刀每往复一次，工件移动的距离

3、刨削速度v_c

刨削速度是刨刀是切削时的平均速度

刨削运动构成：工件的往复直线运动为切削主运动，进给运动是刀具的直线间歇运动。由于刨削的主运动中存在返回空程，而且往复运动不可能高速，所以生产率较低。由于刨削的特点，刨削主要用在单件、小批生产中，在维修车间和模具车间应用较多。

刨削主要用来加工平面(包括水平向、垂直面和斜面)，也广泛地用于加工直槽，如直角槽、燕尾槽和T形槽等、如果进行适当的调整和增加某些附件，还可以用来加工齿条.齿轮、花键和母线为直线的成形面等。

牛头刨床的最大刨削长度一般不超过1000 mm，因此只适于加工中、小型工件、龙门刨床主要用来加上大型工件，或同时加工多个中、小型工件。例如济南第二机床厂生产的B236龙门刨床，最大刨削长度为20m，最大刨削宽度为6.3m。由于龙门刨床刚度较好，而且有2～4个刀架可同时工作，因此加工精度和生产率均比牛头刨床高。

插床又称立式牛头刨床，主要用来加工工件的内表面，如键槽、花键槽等，也可用于加工多边形孔，如四方孔、六方孔等。特别适于加工盲孔或有障碍台肩的内表面。2100433B