轴类零件加工刀具磨损和工件变形仿真分析及其工艺优化
发布时间：2021-12-31 08:43
轴类零件作为机械结构中的关键零部件,在汽车发动机和航空发动机中扮演非常重要的角色,例如曲轴、航轴等。轴类零件的加工工艺有多种方式,包括车削、铣削、镗削、钻削等,加工刀具的使用寿命直接影响到生产成本,所以如何降低刀具磨损速率,提高刀具寿命一直是生产企业关注的重点。对于轴类零件中的薄壁件,由于其刚性较差容易导致加工变形,因此控制薄壁件加工变形具有重要意义。本文以曲轴和航轴典型轴类零件为研究对象,分别对轴类零件加工刀具磨损和加工变形进行研究。以汽车发动机轴类零件曲轴为对象进行了材料测试实验,对比了柳机和银锋两个厂家生产的FCD600曲轴材料在硬度、石墨形态、金相组织和元素成分方面的差异,通过车削实验对比了两者的切削性能差异,为厂家改善曲轴毛坯切削性能提供依据。随后分析了硬质合金刀具车削FCD600的刀具磨损过程的三个阶段,以表面粗糙度为指标分析了刀具后刀面磨损量与加工表面质量之间的关系;通过四因素四水平的正交试验建立了切削FCD600的刀具后刀面磨损的经验模型,并分析了切削次数、切削速度、切宽和进给这四个因素对刀具磨损的影响规律。基于仿真软件Advantedge建立了车削FCD600刀具磨损...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某型号曲轴经过调研了解到，该型号曲轴毛坯材料为球墨铸铁，牌号是FCD600（QT-600），目
止推面车削表面刀痕和斑点在航空发动机中，航轴作为航空发动机的关键零件之一，它的加工精度对航空发动
业来说非常不利。因此以曲轴为对象，深入研究曲轴止推面车削面车削进行优化对生产应用具有重要价值。图 1.2 止推面车削表面刀痕和斑点发动机中，航轴作为航空发动机的关键零件之一，它的加工精度能和寿命有很大影响。航轴在工作时承担的压力和温度都比较轴对材料的要求非常高，常用的航轴材料有高强度合金钢、高加工性较差，而且航轴对加工精度的要求很高，因此制定合理的程师关注的重点。
【参考文献】：
期刊论文
[1]超高强度钢切削仿真和刀具磨损率建模研究[J]. 程红玫,高有山. 组合机床与自动化加工技术. 2017(06)
[2]基于尺寸效应的微径铣刀磨损预测模型的建立与实验研究[J]. 孟杰,陈小安,吕中亮,李翔. 振动与冲击. 2017(06)
[3]铸态QT700-3球墨铸铁的工艺探究[J]. 吕清珂,张杰,许景峰,鲁栋,杨淑欣,时晓. 铸造设备与工艺. 2017(01)
[4]切削等温淬火球墨铸铁刀具磨损性能的研究现状及展望[J]. 黄星,郭旭红. 现代制造工程. 2013(12)
[5]基于DEFORM 3D的ADI切削力有限元仿真[J]. 徐青山,郭旭红,万东东. 机械设计与制造. 2013(02)
[6]球墨铸铁等温淬火前后切削加工性能研究[J]. 李专洋. 新课程学习(下). 2011(11)
[7]增压柴油机等温淬火球铁曲轴的开发与应用[J]. 刘光华,王怀林. 现代铸铁. 2010(S2)
[8]不同聚晶立方氮化硼复合刀具加工等温淬火球墨铸铁的切削性能对比[J]. 张弘弢,李海波,董海,李嫚. 机械工程材料. 2008(08)
[9]Recent development of ductile cast iron production technology in China[J]. Cai Qizhou and Wei Bokang (State Key Lab of Material Processing and Dies & Mould Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China). China Foundry. 2008(02)
[10]新型铸态高强度珠光体球墨铸铁的研究[J]. 朱先勇,刘耀辉,张英波,宋雨来,于思荣. 材料热处理学报. 2007(02)
博士论文
[1]钛合金铣削加工过程参量建模及刀具磨损状态预测[D]. 孙玉晶.山东大学 2014
[2]航空薄壁件精密铣削加工变形的预测理论及方法研究[D]. 白万金.浙江大学 2009
[3]航空整体结构件铣削加工变形的有限元模拟理论及方法研究[D]. 黄志刚.浙江大学 2003
硕士论文
[1]PCBN刀具高速车削镍基高温合金的磨损机理研究[D]. 程俊溢.湘潭大学 2015
[2]PCBN超硬刀具加工蠕墨铸铁切削性能研究[D]. 李盼来.广东工业大学 2015
[3]不同走刀方式下高速铣削球墨铸铁的研究[D]. 莫宁含.广东工业大学 2015
[4]300M超高强度钢高速车削加工刀具磨损的研究[D]. 李帅.哈尔滨理工大学 2014
[5]整体薄壁结构件残余应力预测与铣削加工变形研究[D]. 徐飞飞.大连理工大学 2010
[6]等温淬火球墨铸铁铣削性能研究[D]. 唐艳玲.苏州大学 2010
[7]球墨铸铁QT500-7切削参数优化[D]. 高艳.上海交通大学 2010
[8]高强韧球铁曲轴的铁型覆砂工艺研究[D]. 李应明.华中科技大学 2008
[9]PCBN刀具负倒棱作用及其加工球墨铸铁的研究[D]. 佟艳娇.大连理工大学 2006
本文编号：3559958
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某型号曲轴经过调研了解到，该型号曲轴毛坯材料为球墨铸铁，牌号是FCD600（QT-600），目
止推面车削表面刀痕和斑点在航空发动机中，航轴作为航空发动机的关键零件之一，它的加工精度对航空发动
业来说非常不利。因此以曲轴为对象，深入研究曲轴止推面车削面车削进行优化对生产应用具有重要价值。图 1.2 止推面车削表面刀痕和斑点发动机中，航轴作为航空发动机的关键零件之一，它的加工精度能和寿命有很大影响。航轴在工作时承担的压力和温度都比较轴对材料的要求非常高，常用的航轴材料有高强度合金钢、高加工性较差，而且航轴对加工精度的要求很高，因此制定合理的程师关注的重点。
【参考文献】：
期刊论文
[1]超高强度钢切削仿真和刀具磨损率建模研究[J]. 程红玫,高有山. 组合机床与自动化加工技术. 2017(06)
[2]基于尺寸效应的微径铣刀磨损预测模型的建立与实验研究[J]. 孟杰,陈小安,吕中亮,李翔. 振动与冲击. 2017(06)
[3]铸态QT700-3球墨铸铁的工艺探究[J]. 吕清珂,张杰,许景峰,鲁栋,杨淑欣,时晓. 铸造设备与工艺. 2017(01)
[4]切削等温淬火球墨铸铁刀具磨损性能的研究现状及展望[J]. 黄星,郭旭红. 现代制造工程. 2013(12)
[5]基于DEFORM 3D的ADI切削力有限元仿真[J]. 徐青山,郭旭红,万东东. 机械设计与制造. 2013(02)
[6]球墨铸铁等温淬火前后切削加工性能研究[J]. 李专洋. 新课程学习(下). 2011(11)
[7]增压柴油机等温淬火球铁曲轴的开发与应用[J]. 刘光华,王怀林. 现代铸铁. 2010(S2)
[8]不同聚晶立方氮化硼复合刀具加工等温淬火球墨铸铁的切削性能对比[J]. 张弘弢,李海波,董海,李嫚. 机械工程材料. 2008(08)
[9]Recent development of ductile cast iron production technology in China[J]. Cai Qizhou and Wei Bokang (State Key Lab of Material Processing and Dies & Mould Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China). China Foundry. 2008(02)
[10]新型铸态高强度珠光体球墨铸铁的研究[J]. 朱先勇,刘耀辉,张英波,宋雨来,于思荣. 材料热处理学报. 2007(02)
博士论文
[1]钛合金铣削加工过程参量建模及刀具磨损状态预测[D]. 孙玉晶.山东大学 2014
[2]航空薄壁件精密铣削加工变形的预测理论及方法研究[D]. 白万金.浙江大学 2009
[3]航空整体结构件铣削加工变形的有限元模拟理论及方法研究[D]. 黄志刚.浙江大学 2003
硕士论文
[1]PCBN刀具高速车削镍基高温合金的磨损机理研究[D]. 程俊溢.湘潭大学 2015
[2]PCBN超硬刀具加工蠕墨铸铁切削性能研究[D]. 李盼来.广东工业大学 2015
[3]不同走刀方式下高速铣削球墨铸铁的研究[D]. 莫宁含.广东工业大学 2015
[4]300M超高强度钢高速车削加工刀具磨损的研究[D]. 李帅.哈尔滨理工大学 2014
[5]整体薄壁结构件残余应力预测与铣削加工变形研究[D]. 徐飞飞.大连理工大学 2010
[6]等温淬火球墨铸铁铣削性能研究[D]. 唐艳玲.苏州大学 2010
[7]球墨铸铁QT500-7切削参数优化[D]. 高艳.上海交通大学 2010
[8]高强韧球铁曲轴的铁型覆砂工艺研究[D]. 李应明.华中科技大学 2008
[9]PCBN刀具负倒棱作用及其加工球墨铸铁的研究[D]. 佟艳娇.大连理工大学 2006
本文编号：3559958
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