低温冷却切削镁合金AZ31B表面完整性研究

发布时间：2022-12-17 18:36

　　镁合金因密度小、比强度和比刚度高等优点,作为轻质材料在交通运输行业有着广泛的应用前景,同时镁合金具有良好的生物相容性,使其成为一种潜在的可生物降解材料应用在医疗行业。机械零件的表面完整性对其使用性能和功能表现有重要影响。但镁合金较差的表面完整性限制了它在交通运输以及医疗行业上的大范围应用。通过不同的加工冷却方法及工艺参数可以有效改善工件表面完整性。本文采用液氮低温冷却的加工方式,重点研究了切削加工参数对表面粗糙度、微观组织、加工硬化、残余应力的影响规律,为液氮低温冷却和改变加工参数可以提高镁合金的表面完整性提供一定理论基础。本文的主要研究内容如下:1.通过激光共聚焦显微镜对液氮低温冷却车削镁合金试样检测分析,研究了不同切削参数（切削速度,进给量）对表面粗糙度的的影响规律并分析原因;阐明了切削速度和进给量对表面粗糙度影响趋势变化的原因。结合对不同刀具切削试样的表面形貌的观察分析,深入研究了刀具材料和刀尖圆弧半径对表面粗糙度的影响机理。同时观察分析了表面缺陷类型及形成原因。2.对已加工试样的表面性能进行研究,研究液氮冷却下切削参数（切削速度、进给量）对微观组织的塑性变形和表层加工硬化的影响... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的来源及研究的目的和意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究目的和意义
    1.2 低温冷却加工技术及镁合金AZ31B的研究现状
        1.2.1 低温冷却加工研究现状
        1.2.2 镁合金AZ31B的研究现状
    1.3 表面完整性研究现状
        1.3.1 表面完整性的概念
        1.3.2 表面完整性评价指标研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 镁合金AZ31B切削加工表面几何特征研究
    2.1 镁合金车削试验
        2.1.1 试验设备
        2.1.2 试验方案
    2.2 表面粗糙度试验结果分析
        2.2.1 切削速度对表面粗糙度的影响
        2.2.2 进给量对表面粗糙度的影响
        2.2.3 刀尖圆弧及刀具材料对表面粗糙度的影响
    2.3 表面缺陷分析
    2.4 本章小结
第3章 镁合金AZ31B已加工表面性能的研究
    3.1 加工表面性能主要评价参数
        3.1.1 微观组织
        3.1.2 加工硬化
    3.2 切削参数对表层微观组织的影响
        3.2.1 切削速度对表层微观组织的影响
        3.2.2 进给量对表层微观组织的影响
    3.3 切削参数对加工硬化的影响
        3.3.1 切削速度对加工硬化的影响
        3.3.2 进给量对加工硬化的影响
        3.3.3 切削参数对加工硬化程度的影响
    3.4 本章小结
第4章 镁合金AZ31B表面的残余应力的研究
    4.1 残余应力产生机理
    4.2 残余应力仿真分析
        4.2.1 仿真模型的建立及网格划分
        4.2.2 残余应力仿真结果分析
    4.3 表面残余应力测量及结果分析
        4.3.1 切削速度对表面残余应力的影响
        4.3.2 进给量对表面残余应力的影响
        4.3.3 刀尖圆弧及刀具材料对表面残余应力的影响
        4.3.4 残余应力仿真结果验证
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]采用气体射流冷却润滑绿色切削技术的研究进展[J]. 韩荣第,张悦.  工具技术. 2006(11)
[2]PCD刀具几何参数对铝合金加工表面粗糙度的影响[J]. 贾特,李嫚,张弘弢,董海.  机械工程师. 2007(01)
[3]高强度Mg-Zn系合金的研究现状与发展趋势[J]. 陈晓强,刘江文,罗承萍.  材料导报. 2008(05)
[4]切削加工表面残余应力研究的现状与进展[J]. 刘海涛,卢泽生,孙雅洲.  航空精密制造技术. 2008(01)
[5]先进镁合金材料及其在航空航天领域中的应用[J]. 丁文江,付彭怀,彭立明,蒋海燕,王迎新,吴国华,董杰,郭兴伍.  航天器环境工程. 2011(02)
[6]切削加工表面残余应力研究综述[J]. 王增强,刘超锋.  航空制造技术. 2015(06)
[7]可降解镁合金材料在医学领域的研究和应用现状[J]. 杨辉,闫景龙,姬烨,庄金鹏,井永斌.  现代生物医学进展. 2015(34)
[8]AZ91D镁合金高速铣削表面完整性研究[J]. 张宏基,葛媛媛.  兵器材料科学与工程. 2017(05)
[9]镁合金铸件在汽车工业中的应用与研究状况[J]. 周桂云.  汽车工艺与材料. 2016(03)

博士论文
[1]基于长疲劳寿命的钛合金Ti6Al4V铣削加工表面完整性研究[D]. 杨东.山东大学 2017

硕士论文
[1]车削加工对GM169表面完整性及其热稳定性的影响[D]. 金洁茹.华东理工大学 2015
[2]基于仿真的AZ31B镁合金低温切削的表面完整性及能耗研究[D]. 钱景行.上海交通大学 2015



本文编号：3720437