300M钢铣削力与铣削加工表面质量的试验研究

发布时间：2021-05-18 16:51

　　300M超高强度钢（40CrNi2Si2MoVA）作为飞机起落架用钢,具有高强度、高硬度、低导热性等特点,是航空制造领域典型的难加工材料,其机械加工性能差,切削力和切削热对零件的表面质量有很大的影响,因此准确预测切削参数对切削力、切削热及加工表面质量的影响,对提高300M钢的加工效率显得尤为必要。论文主要从以下几个方面进行了相关研究:首先,通过刀具参数对试验使用的环形立铣刀进行参数表达,并对环形立铣刀在不同铣削方式下的切入切出条件进行了分析。其次,搭建300M钢铣削试验平台,采用正交试验法进行300M钢铣削试验研究,分析各切削参数对切削力的影响规律;建立了300M钢铣削过程中切削力的经验模型,并对铣削力模型和模型系数进行了显著性检验,验证了经验模型的准确性。再次,应用AdvantEdge软件对300M钢铣削过程进行了有限元建模,通过与试验值对比,验证有限元模型的有效性。采用单因素试验法和正交试验法,通过二维铣削仿真,对300M钢在铣削过程中各切削参数对切削热的影响规律进行了分析。最后,对300M钢已加工表面进行了表面质量研究,分析了各铣削参数对表面粗糙度的影响,结合切削力和切削温度对加... 

【文章来源】：陕西理工大学陕西省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 300 M钢研究现状
        1.2.2 超高强度钢切削研究现状
        1.2.3 有限元仿真研究现状
        1.2.4 表面质量研究现状
    1.3 本课题的来源
    1.4 本课题主要研究内容
第2章 环形立铣刀铣削加工几何分析
    2.1 切削力
        2.1.1 切削力来源
        2.1.2 切削力分解
        2.1.3 切削力建模方法
    2.2 刀具铣削加工几何分析
        2.2.1 立铣刀通用模型
        2.2.2 刀齿微元未变形切厚分析
        2.2.3 切削刃微元切触关系分析
    2.3 本章小结
第3章 300M超高强度钢铣削试验研究
    3.1 试验条件
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 试验机床
        3.1.3 试验刀具
        3.1.4 切削力测量系统
    3.2 试验方案
        3.2.1 试验方法
        3.2.2 试验设计
    3.3 试验结果分析
        3.3.1 切削力试验结果
        3.3.2 切削力直观分析
        3.3.3 切削力经验模型建立过程
        3.3.4 切削力经验模型建立
    3.4 试验结果回归分析
        3.4.1 回归方程的显著性检验
        3.4.2 回归系数的显著性检验
    3.5 本章小结
第4章 300M钢铣削过程的有限元仿真
    4.1 有限元软件分析过程
    4.2 有限元仿真软件选择
    4.3 切削分析中的关键技术
        4.3.1 材料本构模型
        4.3.2 损伤模型
    4.4 有限元仿真结果
        4.4.1 有限元模型的简化
        4.4.2 二维仿真模型的建立
    4.5 有限元结果分析
        4.5.1 仿真结果对比
        4.5.2 切削温度分析
        4.5.3 温度场及应力场分析
    4.6 本章小节
第5章 铣削300M钢表面质量分析
    5.1 已加工表面粗糙度分析
        5.1.1 表面粗糙度的影响因素及研究方法
        5.1.2 表面粗糙度正交试验结果极差分析
        5.1.3 表面粗糙度经验模型建立
    5.2 加工硬化影响分析
        5.2.1 加工硬化产生的原因
        5.2.2 加工硬化评价指标
        5.2.3 加工硬化检测方法
        5.2.4 试验结果分析
    5.3 已加工表面表层组织
    5.4 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]民机起落架用材料的发展与研究现状[J]. 孙艳坤,张威.  热加工工艺. 2018(20)
[2]难加工材料加工方法的研究现状与发展趋势[J]. 李迎春,孙江波,姜东旭.  制造技术与机床. 2018(09)
[3]航空典型难加工材料切削加工技术研究进展[J]. 李郁,田卫军,雷玲,张昆鹏.  装备制造技术. 2018(04)
[4]300M钢奥氏体晶粒等温长大模型[J]. 洪橙,陈荣创,郑志镇,李建军,李蓬川.  塑性工程学报. 2018(01)
[5]飞机起落架用超高强度钢应用现状及展望[J]. 赵博,许广兴,贺飞,杨旭.  航空材料学报. 2017(06)
[6]超高强度钢的研究进展[J]. 胡春东,孟利,董瀚.  材料热处理学报. 2016(11)
[7]超高强度钢在飞机零件上的应用与机械加工[J]. 陶丽君.  黑龙江科技信息. 2016(08)
[8]航空超高强度钢[J]. 薄鑫涛.  热处理. 2015(06)
[9]低合金超高强度钢研究进展[J]. 王涛亮,路妍,任凤章,魏世忠,田保红.  金属热处理. 2015(02)
[10]超高强度钢立铣工件温度分析及对加工表面质量的影响[J]. 杨升,董琼,彭芳瑜,林森,闫蓉.  航空学报. 2015(05)

硕士论文
[1]难加工材料高速铣削切削力研究[D]. 闫雪.西北工业大学 2007



本文编号：3194151