基于多晶体模型的高速切削GH4169切削机理的研究

发布时间：2024-12-25 21:43

　　镍基高温合金GH4169拥有良好的耐高温,耐腐蚀等性能,逐渐被应用到航空航天、电力、船舰、汽车、冶金、玻璃制造、原子能等工业领域,应用领域广泛。但由于GH4169是多晶体材料,具有复杂的晶体结构,晶体结构的复杂会对切削加工造成影响,使切削过程不连续,产生的切削力大且波动强,进而产生切削变形复杂、切削温度高等现象,表面质量难以保证。GH4169加工性能的提升对于现代工业的影响十分巨大,因此对GH4169切削过程机理的研究具有重要的价值和意义。目前学术界对GH4169切削机理的研究主要使用实验与有限元模拟两种方法。随着计算机技术的进步,有限元模拟法不断完善。有限元模拟法比实验方法消耗更少的人力物力,还能获得实验过程中难以测量的数据,结果可以直观表现出来。目前,有限元分析方法与实验方法相结合,已成为研究GH4169变形过程的重要手段。使用传统的有限元模拟法对GH4169切削过程进行研究取得了很大的进展,但金属切削仿真模型和分析均基于宏观方面,模型不能体现在切削过程中晶粒之间的位错滑移和其他微观方面。因此,因此本文建立了融合宏微观特征的GH4169的多晶体模型,进行了基于多晶体模型的GH4169...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的来源及意义
        1.1.1 课题的来源
        1.1.2 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外的研究现状
        1.2.1 高速切削GH4169合金切屑形成机理的研究现状
        1.2.2 有限元法的研究现状
        1.2.3 残余应力的研究现状
        1.2.4 关于毛刺国内外的研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 多晶体模型的建立及GH4169切削实验
    2.1 多晶体有限元模型的建立过程
        2.1.1 多晶体有限元几何模型的建立
        2.1.2 本构方程的建立
        2.1.3 刀-屑接触摩擦模型的建立
        2.1.4 切屑分离准则的建立
        2.1.5 网格的划分
    2.2 GH4169切削实验
        2.2.1 试验设备与材料
        2.2.2 实验方案
    2.3 实验结果与仿真结果的比较与分析
        2.3.1 切削力与切削温度的对比
        2.3.2 切屑形貌的对比
    2.4 本章小结
第3章 基于多晶体模型的高速切削GH4169合金变形机理研究
    3.1 切屑的类型
    3.2 切削过程中晶粒的变化
    3.3 锯齿形切屑形成的机理
        3.3.1 热软化作用的机制
        3.3.2 裂纹形成的机制
    3.4 结论
第4章 基于多晶体模型的高速切削GH4169条件下切削参数对毛刺的影响的研究
    4.1 毛刺对切削表面质量的影响
    4.2 毛刺产生的机理
    4.3 切削厚度对毛刺高度的影响
    4.4 切削速度对毛刺高度的影响
    4.5 本章小结
第5章 基于多晶体模型的高速切削GH4169条件下切削参数对残余应力影响的研究
    5.1 残余应力对零件的影响
    5.2 切削参数对已加工表面残余应力影响的研究
        5.2.1 残余应力产生的机理
        5.2.2 切削速度对残余应力的影响
        5.2.3 切削深度对残余应力的影响
    5.3 本章小结
第6章 结论
    6.1 结论
    6.2 论文中提出的新方法和新思路
    6.3 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果



本文编号：4020054