非晶合金直角自由切削时的切削力、切屑形态及刀具磨损研究

发布时间：2021-06-14 15:15

　　非晶合金是采用快速冷凝技术得到的金属材料,不具有晶体金属长程有序的原子结构,在室温下表现出优异的物理和化学性能,具有广泛的应用前景。由于其硬度高、导热性差、宏观脆性等特点,在机械加工中表现为典型的难加工材料。学者虽然对非晶合金的机械加工做了许多研究,但非晶合金的加工技术仍然处于发展阶段。了解非晶合金切削时的材料变形特点和切屑形成过程对实际加工具有重要的指导意义。本文对非晶合金切削过程中切削力变化规律、切屑形成过程及刀具-切屑的摩擦特性进行了研究。选用硬质合金涂层刀具采用直角自由切削的方式在低速和中速切削范围内对Vit1型非晶合金、不锈钢304和铝进行了切削实验。使用测力仪收集了切削过程中的切削力,分析了非晶合金在不同切削参数时的切削力变化规律。使用扫描电镜观察了切屑形态,分析了非晶合金切削时的材料变形特点和切屑形成过程。基于非晶合金的材料特性,解释了非晶合金在较低切削速度下产生锯齿状切屑的原因。研究了切削速度和切削深度对切屑锯齿间距的影响,切削速度和切削深度的增加都会使锯齿间距增大。基于自由体积演化理论建立了非晶合金不同切削参数时的切屑锯齿间距预测模型,理论预测值与实验值可以较好地吻合... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 非晶合金的性能和变形
        1.2.1 非晶合金的拉压不对称性研究
        1.2.2 非晶合金的变形机理
    1.3 非晶合金的加工现状
    1.4 非晶合金切削研究中存在的问题和不足
    1.5 论文的研究内容和意义
第2章 非晶合金切削实验及结果分析
    2.1 引言
    2.2 实验设计
    2.3 实验系统
        2.3.1 切削机床
        2.3.2 工件材料和切削刀具
        2.3.3 测量设备
    2.4 实验结果
        2.4.1 切削力
        2.4.2 切屑形态
    2.5 本章小结
第3章 非晶合金切屑锯齿间距预测模型
    3.1 引言
    3.2 非晶合金锯齿状切屑的形成原因分析
    3.3 非晶合金切屑锯齿间距的影响因素研究
    3.4 基于自由体积演化的锯齿间距预测模型
    3.5 本章小结
第4章 非晶合金刀具-切屑摩擦特性研究
    4.1 引言
    4.2 刀具磨损形态研究
        4.2.1 低速切削时的刀具磨损
        4.2.2 中速切削时的刀具磨损
    4.3 前刀面刀具-切屑摩擦长度
    4.4 前刀面应力分布
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]金属玻璃切削加载的形变屈服准则与实验验证[J]. 张艳,王咏萱,赵岩,王加春,卢金平,霍德鸿.  高技术通讯. 2017(03)
[2]非晶态物质的本质和特性[J]. 汪卫华.  物理学进展. 2013(05)
[3]Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶合金在过冷液相区内虚拟应力模型的改进[J]. 苏红娟,马智慧,董湘怀,申昱.  塑性工程学报. 2012(01)

博士论文
[1]金属高速切削机理研究[D]. 叶贵根.中国石油大学（华东） 2012
[2]Vit1块体金属玻璃的切削性能研究[D]. 张卫国.燕山大学 2012

硕士论文
[1]金属玻璃（Vit1）切削加工刀具磨损形态研究[D]. 徐高飞.燕山大学 2017
[2]软化及剪胀效应对非晶合金纳米切削力学特性的影响研究[D]. 李同同.燕山大学 2017
[3]金属玻璃非正交滑移线场切削模型研究[D]. 王咏萱.燕山大学 2017
[4]基于M-C屈服准则的金属玻璃切削力学建模与实验研究[D]. 卢金平.燕山大学 2015



本文编号：3230099