钛合金切削表面残余应力影响因素及参数优化

发布时间：2018-04-10 20:04

  本文选题：钛合金 + 切削表面　； 参考：《铸造技术》2017年01期

【摘要】：钛合金切削过程具有温度高、摩擦力大、刀具严重磨损等缺点。为了减少钛合金表面出现微小裂纹,基于国内外研究现状,以Ti6Al4V切削表面残余应力为研究对象,建立了钛合金切削有限元模型。讨论了切削速度、切削深度、每齿进给量、不同切削用量对切削表面残余应力的影响。建立了切削表面残余应力回归模型,并采用混合遗传退火算法对切削参数进行优化,得到了最优切削参数组合。研究表明:切削速度增加,钛合金表面残余应力增加;切削深度对残余应力的影响较小;残余应力随着每齿进给量增加而减小。
[Abstract]:Titanium alloy cutting process has the disadvantages of high temperature, high friction, serious tool wear and so on.In order to reduce the micro cracks on the surface of titanium alloy, a finite element model of titanium alloy cutting was established based on the research status at home and abroad, taking the residual stress of Ti6Al4V cutting surface as the research object.The effects of cutting speed, cutting depth, feed per tooth and different cutting parameters on the residual stress of cutting surface are discussed.The regression model of residual stress on cutting surface is established, and the optimum cutting parameters are obtained by using hybrid genetic annealing algorithm.The results show that the surface residual stress of titanium alloy increases with the increase of cutting speed, the influence of cutting depth on residual stress is small, and the residual stress decreases with the increase of feed rate per tooth.
【作者单位】： 太原理工大学机械工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51105265)
【分类号】：TG506

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 张而耕;陈强;;基于计算机数值模拟的TiAlSiN涂层刀具切削性能研究[J];热加工工艺;2016年08期

2 郑耀辉;王京刚;王明海;高蕾;李世永;;钛合金高速铣削加工表面残余应力的模拟研究[J];机床与液压;2015年01期

3 谢永盛;徐纯辉;;高强度铸造钛合金的发展现状及前景[J];铸造技术;2014年10期

4 刘维伟;李晓燕;万旭生;李锋;单晨伟;;GH4169高速车削参数对加工表面完整性影响研究[J];机械科学与技术;2013年08期

5 罗秋生;姚倡锋;任军学;;TC17钛合金高速铣削参数对表面残余应力影响研究[J];机械科学与技术;2011年09期

6 王永胜;胡青春;;基于有限元的切削加工仿真及残余应力分析[J];工具技术;2011年02期

7 陈建岭;李剑峰;孙杰;王中秋;;钛合金铣削加工表面残余应力研究[J];机械强度;2010年01期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 姚倡锋;陈广超;刘超;吴宁宁;黎先才;;GH4169车削过程的热力耦合作用及残余应力场研究[J];航空制造技术;2017年Z1期

2 魏加争;;10Ni3MnCuAl高速铣削表面粗糙度实验研究及参数优化[J];机械工程师;2017年01期

3 卢晓红;王华;路彦君;司立坤;高路斯;曲成林;;切削加工表面机械性能研究现状[J];大连交通大学学报;2016年06期

4 霍东兴;梁精龙;李慧;谢珊珊;杨宇;;钛合金研究及应用进展[J];铸造技术;2016年10期

5 钟丽琼;梁益龙;杨明;姜云;;喷丸对1Cr11Ni2W2MoV钢航空发动机涡轮盘表面完整性的影响[J];制造技术与机床;2016年10期

6 严樱子;李蓓智;杨建国;代彬彬;;铣削方式对残余应力影响的仿真及试验研究[J];现代制造工程;2016年08期

7 苏发;刘勇;练国富;;PAC5000模具钢的高速铣削加工试验研究[J];机床与液压;2016年15期

8 贺英伦;任成祖;杨晓勇;李军;;冷却条件对Ti-6Al-4V铣削表面完整性影响研究[J];机械科学与技术;2016年05期

9 孔金星;胡锟;夏志辉;李亮;;纯铁车削刀具磨损对表面完整性的影响[J];华南理工大学学报(自然科学版);2016年02期

10 倪雪婷;沈兴全;曹卫卫;张继明;李忠秋;;钛合金高速铣削残余应力的有限元分析[J];河北农机;2016年02期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 代宝林;周丽;黄树涛;许立福;;基于DEFORM的整体CBN刀具切削钛合金的有限元分析[J];工具技术;2012年10期

2 张绪虎;单群;陈永来;杜志惠;;钛合金在航天飞行器上的应用和发展[J];中国材料进展;2011年06期

3 商国强;朱知寿;常辉;王新南;寇宏超;李金山;;超高强度钛合金研究进展[J];稀有金属;2011年02期

4 孙雅洲;刘海涛;卢泽生;;基于热力耦合模型的切削加工残余应力的模拟及试验研究[J];机械工程学报;2011年01期

5 丁文江;吴玉娟;彭立明;曾小勤;林栋j;陈彬;;高性能镁合金研究及应用的新进展[J];中国材料进展;2010年08期

6 聂小武;;航空航天用钛合金的铸造工艺及发展[J];金属加工(热加工);2010年13期

7 陈建岭;李剑峰;孙杰;王中秋;;钛合金铣削加工表面残余应力研究[J];机械强度;2010年01期

8 陈国琳;吴鹏炜;冷文军;吴兰鹰;王自东;;钛合金的发展现状及应用前景[J];舰船科学技术;2009年12期

9 杨振朝;张定华;姚倡锋;任军学;田卫军;;高速铣削速度对TC4钛合金表面完整性影响机理[J];南京航空航天大学学报;2009年05期

10 曲中兴;张立武;;薄壁件车削加工中残余应力的产生与控制[J];航空制造技术;2009年19期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 汤长俊;李辉;;高速车轴车削加工表面残余应力的研究[J];机车车辆工艺;2011年01期

2 吴波;覃孟扬;叶邦彦;贺爱东;;车削加工表面残余应力离散度的实验研究[J];华南理工大学学报(自然科学版);2012年07期

3 余宪海;;表面残余应力对滑动磨损的影响[J];武汉水运工程学院学报;1991年03期

4 胡华南，周泽华，，陈澄洲;预应力加工表面残余应力的理论分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);1994年02期

5 胡永会;吴运新;郭俊康;;7075铝合金喷砂表面残余应力在疲劳过程中的松弛规律[J];热加工工艺;2010年18期

6 李业欣;;材料表面残余应力测试技术研究[J];沈阳航空航天大学学报;2011年04期

7 付连会,王永海;7075厚壁管表面残余应力的研究[J];轻合金加工技术;1992年10期

8 刘志明,缪龙秀,李强,杨云;磁弹性法在测量高速客车车轴表面残余应力中的应用[J];北方交通大学学报;1996年04期

9 徐进,陈秉均;强冷磨削──一种控制表面残余应力的有效方法[J];机械工艺师;2001年01期

10 薛进学;赵波;焦锋;;超声高速研磨陶瓷表面残余应力特性研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2009年04期

相关会议论文 前3条

1 逯智科;冯义辉;张泰华;;材料表面残余应力的仪器化压入识别方法[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

2 任旭东;张永康;周建忠;周立春;;工艺参数对激光冲击TA2表面残余应力的影响[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年

3 赵萌;王玉杰;韩晓平;牛林;;不锈钢表面残余应力与点蚀敏感性关系的局部电化学探针研究[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年

相关博士学位论文 前3条

1 覃孟扬;基于预应力切削的加工表面残余应力控制研究[D];华南理工大学;2012年

2 季霞;微量润滑切削表面残余应力预测建模[D];上海交通大学;2014年

3 李月恩;模具钢高速球头铣削加工表面质量的研究[D];山东大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 于鑫;高速列车车轴加工残余应力与疲劳寿命关系研究[D];山东大学;2015年

2 康强;刀具磨损对齿圈加工表面残余应力的影响研究[D];北京理工大学;2015年

3 武永甫;航空铝合金高速铣削表面残余应力预测与实验研究[D];上海交通大学;2013年

4 刘彤辉;镍基粉末高温合金铣削表层特征与耐腐蚀性研究[D];济南大学;2015年

5 王茹;20CrMnTi渗碳淬火齿轮表面残余应力的超声法检测[D];南昌航空大学;2016年

6 何志锋;干切削表面残余应力实验研究与数值模拟[D];南华大学;2016年

7 王维;球头铣削热作模具钢表面残余应力研究[D];山东大学;2010年

8 刘彦平;C_f/SiC复合材料表面残余应力研究[D];国防科学技术大学;2009年

9 刘文文;机械加工表面残余应力的有限元模拟与实验研究[D];南京航空航天大学;2012年

10 丁辉;基于多尺度仿真的超精密切削表面残余应力研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

本文编号：1732707