不同冷却策略下钛合金Ti-5553切屑卷曲与切屑形态研究

发布时间：2024-04-07 21:01

　　钛合金Ti-5553作为新一代航空材料,具有偏析敏感度低、淬透性好、比强度高以及断裂韧性较高等优点。但Ti-5553切削加工性能较差,加工时切削区温度高,切屑不易折断,常产生缠绕型切屑,使工件表面质量变差,刀具磨损加剧。传统加工方法已不能满足其加工要求,且目前对Ti-5553切屑形态的研究较少。因此,本文应用高压冷却和液氮低温辅助切削方法,研究钛合金Ti-5553在不同冷却策略下切屑的卷曲与切屑形态变化规律,为高效切削Ti-5553的切削机理提供理论与实验依据,具体研究内容如下:通过求解高压切削下切屑所受合力与合力矩,分析切屑应力分布和力平衡关系,研究了高压冷却条件下切屑受力情况;应用速矢端图求解出高压下切屑卷曲半径,建立切屑卷曲半径模型;通过限定喷嘴口径控制液氮喷射流量,结合切削参数及实验结果,建立了液氮低温卷曲半径实验模型;对两种冷却策略下的切屑折断机理进行分析,基于最大应变理论提出切屑折断判据。进行变压力高压车削实验,验证高压下切屑卷曲半径理论模型;进行四因素三水平的液氮低温切削正交实验,对实验模型参数求解;为考察不同冷却策略下切屑形态差异,设计了三种冷却方式下车削对比实验,收集...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-2本文研究内容流程图

哈尔滨理工大学工程硕士学位论文-7-对液氮低温切削进行四因素三水平的正交实验，对实验模型参数求解；为考察三种冷却方式下切屑形态差异，设计了三种冷却方式下车削对比实验，收集不同切削环境和不同切削参数下切屑，并采用对比试验数据验证高压与低温切屑卷曲半径模型。3、Ti-5553切屑宏观....

图2-1根据实验流动场建立的滑移线场图

哈尔滨理工大学工程硕士学位论文-9-于受力的分析，且受力分析也将涉及到材料的特性参数，也就是说在基于受力分析研究得到的切屑卷曲半径模型中，通过变化模型中的材料特性参数即可复现温度对切屑卷曲半径的影响。因此，高压水射流辅助加工条件下切屑卷曲半径的受力分析是后续其他影响因素研究的前提....

图2-2高压水射流等效合力作用线位置分析

哈尔滨理工大学工程硕士学位论文-10-图2-2高压水射流等效合力作用线位置分析Fig.2-2Analysisofthepositionoftheequivalentforcelineofhighpressurewaterjet其中，lap是p、ω、lp的函数，lap=f(p,,l....

图2-3高压水射流下应力分布与力平衡关系

哈尔滨理工大学工程硕士学位论文-12-333n11HPCabpcabkplplcsnsalkplxlMFlFlxpdxkp(2-10)式中，Fn为正压力，l1为Fn作用点距刀尖的距离，Fsn为剪切面上的法向力，ls1为Fsn对J点取距得到的力臂长度，lF为Fp作用点距刀尖J点的距....

本文编号：3947966