PCBN刀具车削镍基高温合金表面完整性研究
发布时间：2021-10-16 12:01
镍基高温合金材料具有优良的高温力学特性,被广泛地应用于航空航天、核潜艇、石油化工等领域;但镍基高温合金在加工的过程中刀具磨损严重,表面加工质量较差,是一种典型的难加工材料;随着航空航天等领域的快速发展,对镍基高温合金表面加工质量、加工效率提出了更高的要求,采用PCBN刀具切削加工镍基高温合金的表面完整性已经成为近年来研究的重点。首先,采用单因素、正交试验方案,进行了PCBN刀具车削加工镍基高温合金试验,同时制备出镍基高温合金金相试样,进而分析不同切削用量对已加工表层微观结构、表面缺陷的影响规律,以及微观结构变化对材料性能的影响,并对表面缺陷的存在形式、形成机理进行探究。其次,根据切削试验所测得试验数据,探讨不同切削用量对表面粗糙度的影响规律,并采用极差分析方法来探究切削用量对表面粗糙度的影响程度;进行镍基高温合金表面加工硬化测试试验,研究不同切削用量对硬化层深度、加工硬化程度的影响规律。再次,采用X-射线法对已加工表层残余应力进行测试,分析不同切削用量对已加工表层残余应力的影响规律,并对已加工表层残余应力变化规律的产生机理进行探究。最后,采用模糊综合评价体系对镍基高温合金表面加工质量评...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 PCBN刀具的性能与发展过程及其应用领域
1.2.1 PCBN刀具的发展过程
1.2.2 PCBN刀具的性能特点
1.2.3 PCBN刀具应用领域
1.3 镍基高温合金的材料特点及其切削加工特性
1.3.1 镍基高温合金的材料特点
1.3.2 镍基高温合金的切削加工特性
1.4 表面完整性的内涵及其评价指标
1.5 镍基高温合金表面完整性的国内外研究现状
1.6 论文课题来源及其主要研究内容
1.6.1 论文的课题来源
1.6.2 论文的主要研究内容
第2章 镍基高温合金已加工表层微观形貌和表面缺陷研究
2.1 PCBN刀具车削镍基高温合金试验研究
2.1.1 试验目的
2.1.2 试验条件
2.1.3 试验方案
2.2 已加工表层微观结构与表面缺陷测试试验
2.2.1 试验条件
2.2.2 试验过程
2.3 已加工表层微观结构分析
2.3.1 切削用量对已加工表层微观结构的影响分析
2.3.2 微观结构变化对材料性能的影响
2.4 已加工表面缺陷形式及其形成机理
2.4.1 已加工表面缺陷存在形式
2.4.2 已加工表面缺陷的形成机理
2.4.3 切削用量对表面缺陷的影响分析
2.5 本章小结
第3章 镍基高温合金已加工表面物理力学性能分析
3.1 PCBN刀具车削镍基高温合金表面粗糙度研究
3.1.1 影响镍基高温合金表面粗糙度的因素分析
3.1.2 表面粗糙度试验结果
3.1.3 切削用量对表面粗糙度的影响规律分析
3.1.4 切削用量对表面粗糙度的影响程度分析
3.2 PCBN刀具车削高温合金表面加工硬化研究
3.2.1 表面加工硬化的评价方法
3.2.2 已加工表层显微硬度测试试验
3.2.3 切削用量对表面加工硬化的影响分析
3.3 本章小结
第4章 镍基高温合金已加工表层残余应力研究
4.1 残余应力的产生机理及测试方法
4.1.1 残余应力的产生机理
4.1.2 残余应力的测试方法
4.2 X射线法测量已加工表层残余应力
4.3 切削用量对已加工表层残余应力的影响规律分析
4.3.1 切削速度对残余应力的影响规律分析
4.3.2 切削深度对残余应力的影响规律分析
4.4 本章小结
第5章 镍基高温合金表面质量优化研究
5.1 镍基高温合金表面加工质量模糊评价模型的建立
5.1.1 表面加工质量综合模糊评价基本模型
5.2 表面加工质量评价指标分析
5.2.1 表面粗糙度指标
5.2.2 表面缺陷指标
5.2.3 微观结构指标
5.2.4 表面残余应力指标
5.2.5 表面加工硬化指标
5.3 镍基高温合金表面加工质量综合模糊评价
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]表面完整性及其测量方法的研究[J]. 贾孝伟,冯益华,石鹏辉,田园. 齐鲁工业大学学报(自然科学版). 2016(02)
[2]高温合金材料特性及加工技术进展[J]. 吴明阳,王博,程耀楠,赵旭,高永斌. 哈尔滨理工大学学报. 2015(06)
[3]光学镜片精密车削表面粗糙度预测及参数优化[J]. 李春林,康敏,王兴盛,陈旭. 压电与声光. 2015(05)
[4]涂层刀具高速铣削GH4169表面粗糙度及参数优化方法研究[J]. 李锋,张耀虎,王东方,刘维伟,李文科. 航空精密制造技术. 2013(06)
[5]钛合金Ti-6Al-4V车削加工表面硬化实验[J]. 张为,郑敏利,徐锦辉,程晓亮. 哈尔滨工程大学学报. 2013(08)
[6]刀具钝化对铣削GH4169表面粗糙度的影响[J]. 邵光鹏,任军学,田荣鑫,祝起凡. 航空精密制造技术. 2013(02)
[7]镍基高温合金高速铣削加工表面完整性[J]. 杜劲,刘战强,张入仁,苏国胜. 中南大学学报(自然科学版). 2012(07)
[8]PCBN刀具最新发展及应用[J]. 计伟,刘献礼,孙轼龙. 航空制造技术. 2012(14)
[9]GH4169高速铣削参数对表面粗糙度影响研究[J]. 刘维伟,李锋,姚倡锋,成宏军. 航空制造技术. 2012(12)
[10]高速铣削Inconel 718已加工表面残余应力的有限元分析[J]. 曹成铭,刘战强,林琪. 工具技术. 2011(05)
博士论文
[1]粉末高温合金FGH95高速切削加工表面完整性研究[D]. 杜劲.山东大学 2012
[2]镍基高温合金高速切削刀具磨损机理研究[D]. 肖茂华.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]精密切削加工表面完整性及评价方法研究[D]. 岳玮.江苏大学 2016
[2]508Ⅲ钢高效加工层切面铣刀设计与分析[D]. 韩禹.哈尔滨理工大学 2016
[3]镍基高温合金GH4169高速铣削表面完整性研究[D]. 李波.中北大学 2015
[4]GH4169镍基高温合金的组织和性能研究[D]. 李胡燕.东华大学 2014
[5]镍基高温合金高速铣削加工表面完整性研究[D]. 吕绍瑜.山东大学 2013
[6]高韧性聚晶立方氮化硼（PcBN）复合片制备技术及性能研究[D]. 王勇峰.河南工业大学 2012
[7]PCD刀具高速铣削钛合金表面完整性研究[D]. 孙厚忠.南京航空航天大学 2012
[8]高速铣削Inconel 718表面完整性研究[D]. 曹成铭.山东大学 2011
[9]聚晶立方氮化硼（PCBN）复合材料的高温高压合成和研究[D]. 徐会文.吉林大学 2010
[10]新型钛合金切削加工表面完整性及切削参数优化研究[D]. 杨波.南京航空航天大学 2010
本文编号：3439774
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 PCBN刀具的性能与发展过程及其应用领域
1.2.1 PCBN刀具的发展过程
1.2.2 PCBN刀具的性能特点
1.2.3 PCBN刀具应用领域
1.3 镍基高温合金的材料特点及其切削加工特性
1.3.1 镍基高温合金的材料特点
1.3.2 镍基高温合金的切削加工特性
1.4 表面完整性的内涵及其评价指标
1.5 镍基高温合金表面完整性的国内外研究现状
1.6 论文课题来源及其主要研究内容
1.6.1 论文的课题来源
1.6.2 论文的主要研究内容
第2章 镍基高温合金已加工表层微观形貌和表面缺陷研究
2.1 PCBN刀具车削镍基高温合金试验研究
2.1.1 试验目的
2.1.2 试验条件
2.1.3 试验方案
2.2 已加工表层微观结构与表面缺陷测试试验
2.2.1 试验条件
2.2.2 试验过程
2.3 已加工表层微观结构分析
2.3.1 切削用量对已加工表层微观结构的影响分析
2.3.2 微观结构变化对材料性能的影响
2.4 已加工表面缺陷形式及其形成机理
2.4.1 已加工表面缺陷存在形式
2.4.2 已加工表面缺陷的形成机理
2.4.3 切削用量对表面缺陷的影响分析
2.5 本章小结
第3章 镍基高温合金已加工表面物理力学性能分析
3.1 PCBN刀具车削镍基高温合金表面粗糙度研究
3.1.1 影响镍基高温合金表面粗糙度的因素分析
3.1.2 表面粗糙度试验结果
3.1.3 切削用量对表面粗糙度的影响规律分析
3.1.4 切削用量对表面粗糙度的影响程度分析
3.2 PCBN刀具车削高温合金表面加工硬化研究
3.2.1 表面加工硬化的评价方法
3.2.2 已加工表层显微硬度测试试验
3.2.3 切削用量对表面加工硬化的影响分析
3.3 本章小结
第4章 镍基高温合金已加工表层残余应力研究
4.1 残余应力的产生机理及测试方法
4.1.1 残余应力的产生机理
4.1.2 残余应力的测试方法
4.2 X射线法测量已加工表层残余应力
4.3 切削用量对已加工表层残余应力的影响规律分析
4.3.1 切削速度对残余应力的影响规律分析
4.3.2 切削深度对残余应力的影响规律分析
4.4 本章小结
第5章 镍基高温合金表面质量优化研究
5.1 镍基高温合金表面加工质量模糊评价模型的建立
5.1.1 表面加工质量综合模糊评价基本模型
5.2 表面加工质量评价指标分析
5.2.1 表面粗糙度指标
5.2.2 表面缺陷指标
5.2.3 微观结构指标
5.2.4 表面残余应力指标
5.2.5 表面加工硬化指标
5.3 镍基高温合金表面加工质量综合模糊评价
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间的学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]表面完整性及其测量方法的研究[J]. 贾孝伟,冯益华,石鹏辉,田园. 齐鲁工业大学学报(自然科学版). 2016(02)
[2]高温合金材料特性及加工技术进展[J]. 吴明阳,王博,程耀楠,赵旭,高永斌. 哈尔滨理工大学学报. 2015(06)
[3]光学镜片精密车削表面粗糙度预测及参数优化[J]. 李春林,康敏,王兴盛,陈旭. 压电与声光. 2015(05)
[4]涂层刀具高速铣削GH4169表面粗糙度及参数优化方法研究[J]. 李锋,张耀虎,王东方,刘维伟,李文科. 航空精密制造技术. 2013(06)
[5]钛合金Ti-6Al-4V车削加工表面硬化实验[J]. 张为,郑敏利,徐锦辉,程晓亮. 哈尔滨工程大学学报. 2013(08)
[6]刀具钝化对铣削GH4169表面粗糙度的影响[J]. 邵光鹏,任军学,田荣鑫,祝起凡. 航空精密制造技术. 2013(02)
[7]镍基高温合金高速铣削加工表面完整性[J]. 杜劲,刘战强,张入仁,苏国胜. 中南大学学报(自然科学版). 2012(07)
[8]PCBN刀具最新发展及应用[J]. 计伟,刘献礼,孙轼龙. 航空制造技术. 2012(14)
[9]GH4169高速铣削参数对表面粗糙度影响研究[J]. 刘维伟,李锋,姚倡锋,成宏军. 航空制造技术. 2012(12)
[10]高速铣削Inconel 718已加工表面残余应力的有限元分析[J]. 曹成铭,刘战强,林琪. 工具技术. 2011(05)
博士论文
[1]粉末高温合金FGH95高速切削加工表面完整性研究[D]. 杜劲.山东大学 2012
[2]镍基高温合金高速切削刀具磨损机理研究[D]. 肖茂华.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]精密切削加工表面完整性及评价方法研究[D]. 岳玮.江苏大学 2016
[2]508Ⅲ钢高效加工层切面铣刀设计与分析[D]. 韩禹.哈尔滨理工大学 2016
[3]镍基高温合金GH4169高速铣削表面完整性研究[D]. 李波.中北大学 2015
[4]GH4169镍基高温合金的组织和性能研究[D]. 李胡燕.东华大学 2014
[5]镍基高温合金高速铣削加工表面完整性研究[D]. 吕绍瑜.山东大学 2013
[6]高韧性聚晶立方氮化硼（PcBN）复合片制备技术及性能研究[D]. 王勇峰.河南工业大学 2012
[7]PCD刀具高速铣削钛合金表面完整性研究[D]. 孙厚忠.南京航空航天大学 2012
[8]高速铣削Inconel 718表面完整性研究[D]. 曹成铭.山东大学 2011
[9]聚晶立方氮化硼（PCBN）复合材料的高温高压合成和研究[D]. 徐会文.吉林大学 2010
[10]新型钛合金切削加工表面完整性及切削参数优化研究[D]. 杨波.南京航空航天大学 2010
本文编号：3439774
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