高硬材料微小零件加工工艺优化与实验技术研究

发布时间：2017-08-20 12:36

  本文关键词：高硬材料微小零件加工工艺优化与实验技术研究

  更多相关文章： 高速切削 Ti6Al4V 切削力 表面粗糙度 正交试验

【摘要】：随着高速切削技术的应用日益广泛,高硬材料在高速加工工艺上的研究也越来越受关注,本文以Ti6A14V钛合金为研究对象,进行加工工艺优化与实验技术的研究。首先,针对钛合金材料的性质特点,分析了集中剪切滑移产生的原因以及锯齿形切屑的形成过程。微小零件的切削过程比较复杂,因此分析了微切削过程中,刀尖附近各变形区的变形特性及切屑的形成过程。利用微铣削机床进行切削力单因素试验和正交试验,研究了主轴转速、切削深度、进给速度等切削参数对Ti6A14V在高速加工过程中切削力的影响规律。分析实验结果可得：主轴转速对切削力的变化趋势影响最大,切削深度与之相比影响较小,进给速度对切削力的影响最不显著。通过Ti6A14V高速铣削表面粗糙度单因素和正交试验,分析主轴转速、切削深度、进给速度等铣削参数对表面粗糙度的影响关系,并得出：进给速度对表面粗糙度影响最大,其次为主轴转速,而切削深度对表面粗糙度影响最小,根据极差分析结果可以得出最优参数组合。根据正交试验结果,建立表面粗糙度多元线性回归模型,得出经验公式为：Ra=0.0935 n-0.0831 a p-0.1713 vf0.1302经检验具有较高的显著性。最后,对铣削参数优化方法进行了介绍,包括目标函数、约束条件的选取等等。
【关键词】：高速切削 Ti6Al4V 切削力 表面粗糙度 正交试验
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH16
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景及意义8
• 1.2 高速切削技术概述8-12
• 1.2.1 高速切削技术的特点与发展8-9
• 1.2.2 高速切削加工技术国内外研究现状9-11
• 1.2.3 高速切削钛合金研究发展现状11-12
• 1.3 钛合金的性能及切削加工性12-15
• 1.3.1 钛合金的性能12-13
• 1.3.2 钛合金的切削加工性13-15
• 1.4 课题研究主要内容15-16
• 第二章 高速切削加工材料变形机理16-25
• 2.1 切屑变形的一般规律16
• 2.2 高速切削钛合金切屑变形机制16-20
• 2.2.1 集中剪切滑移的产生原因17
• 2.2.2 集中剪切滑移的形成模型17-18
• 2.2.3 锯齿形切屑的形成过程18-20
• 2.3 微切削加工变形机理20-24
• 2.3.1 微切削表面形成机理20-23
• 2.3.2 微切削加工模型23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 高速铣削钛合金切削力实验研究25-46
• 3.1 高速铣削加工切削力模型25-27
• 3.2 铣削力单因素试验27-31
• 3.3 铣削力正交实验31-44
• 3.3.1 正交实验原理31-33
• 3.3.2 实验方案33-34
• 3.3.3 实验结果与分析34-44
• 3.4 本章小结44-46
• 第四章 高速铣削钛合金表面粗糙度实验研究46-60
• 4.1 高速铣削加工表面粗糙度影响因素分析46-47
• 4.1.1 机械加工表面粗糙度对零件性能的影响46
• 4.1.2 影响表面粗糙度的主要因素46-47
• 4.2 钛合金高速铣削表面粗糙度实验47-54
• 4.2.1 单因素实验及结果分析47-51
• 4.2.2 多因素正交试验及结果分析51-54
• 4.3 高速铣削钛合金表面粗糙度预测模型54-58
• 4.3.1 表面粗糙度多元线性回归模型54-56
• 4.3.2 表面粗糙度模型系数的确定56-57
• 4.3.3 表面粗糙度模型显著性检验57-58
• 4.4 本章小结58-60
• 第五章 高速铣削钛合金参数优化方法60-66
• 5.1 切削参数优化方法60-63
• 5.1.1 切削参数优化实验研究60-61
• 5.1.2 常用优化算法61-63
• 5.2 高速铣削参数优化模型的建立63-65
• 5.2.1 铣削参数优化变量确定63
• 5.2.2 高速铣削参数优化目标函数的确定63-64
• 5.2.3 铣削参数优化约束条件64-65
• 5.3 本章小结65-66
• 第六章 总结与展望66-68
• 6.1 总结66
• 6.2 展望66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-71
• 攻读学位期间发表学术论文71

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7 陈曙光;刘平;田保红;;HPb61-2.5-0.5-0.2黄铜切削表面粗糙度的研究[A];第三届中国热处理活动周暨第六次全国热处理生产技术改造会议论文专辑[C];2005年

8 吴越;张清东;刘军;戴江波;;冷轧带钢表面粗糙度实测研究[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集（4）[C];2003年

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本文编号：706703