刀尖半径对7050铝合金薄壁件切削性能影响研究

发布时间：2018-02-28 16:40

  本文关键词： 刀尖半径 铣削 7050铝合金 加工性能　出处：《扬州大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：薄壁件由于结构紧凑、质量较轻、整体性能较好、节约材料、外形美观等特点,所以在现代航空航天和国防工业中得到了广泛应用。但是另一方面,薄壁件的刚性差、易发生变形,因此加工难度大、良品率较低。国内外的学者,通过系统的理论分析,研究薄壁件的加工特性以及薄壁件质量控制方法。影响薄壁件质量有很多因素:工件的材料与结构、机床特性、装夹条件、残余应力和加工路径等。本文针对7050-T7451铝合金薄壁件进行铣削加工分析,通过斜角切削模型进行切削力的模型建立,并考虑刀尖半径对切削力模型的影响,建立有刀尖圆弧半径的切削力模型;根据传热学的理论,建立热源强度模型并计算切削温度场,传热模型可表示为:以一定的热流密度在长度内的倾斜线热源沿着切削速速的移动持续热源;以DL.Mc Dowel和S.Y.Liang的理论为基础,将温度考虑进去,建立残余应力模型,并根据公式将切削平面的残余应力转化到工件的坐标系中。为了对建立的数学模型进行验证,建立不同刀尖半径对7050-T7451铝合金薄壁件的切削三维模型,并通过ABAQUS有限元软件对模型进行模拟仿真。通过对切削过程中的X、Y和Z轴的切削力进行分析,得出切削过程切削力的随时间的变化规律;通过对切削表面与切削深度的SMises应力进行分析,总结SMises应力的分布规律,并对切削过程的X、Y和Z轴应力进行仿真;通过对切削表面与切削深度的温度进行分析,得到温度的分布仿真规律。为了对建立的模型进行验证,对仿真过程进行实验研究,建立三维力与温度的实时在线测量,并对切削表面残余应力、三维形貌、硬度和表面缺陷进行检测。通过改变刀尖半径与加工切削工艺参数,分析刀尖半径、进给量、转速、切削深度和切削宽度对7050-T7451铝合金薄壁件切削性能的影响。着重分析了刀尖半径对7050-T7451铝合金薄壁件的力、温度、残余应力和表面质量的影响,为实际加工提供参考依据。
[Abstract]:Based on the theory of heat transfer theory , the cutting force model is established and the residual stress , three - dimensional shape , hardness and surface defects of the cutting surface are analyzed . The influence of the rotating speed , cutting depth and cutting width on the cutting performance of 7050 - T7451 aluminum alloy thin - walled parts is analyzed . The influence of the radius of the tool tip on the force , temperature , residual stress and surface quality of 7050 - T7451 aluminum alloy thin - walled parts is analyzed , and the reference basis is provided for practical processing .

【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG506

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本文编号：1548111