微细切削高温合金GH4169有限元仿真及实验研究

发布时间：2017-06-10 23:00

  本文关键词：微细切削高温合金GH4169有限元仿真及实验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：微细铣削在加工微小复杂三维结构方面具有独特的优势同时又能达到较高的加工精度和加工效率,因此成为最具潜力的微细加工工艺。高温合金具有优良的高温强度、抗蠕变和抗腐蚀能力,是制造微小型高温部件的理想材料。但由于其本身强度高、导热性差切削性能差,是典型的难加工材料。目前,镍基高温合金微铣削机理尚不明确,在微细铣削镍基合金过程中,刀齿易折断,刀刃磨损严重,不易获得高质量的加工表面。研究铣削力对于切削机理、铣削参数优化、刀具磨损等有重要意义。本文以镍基高温合金GH4169为研究对象,通过有限元法和实验法研究了其微细铣削过程中各铣削参数对铣削力与表面粗糙度的影响规律。具体工作如下:材料的最小切削厚度对铣削参数的选取至关重要。本文利用ABAQUS有限元软件进行了正交切削仿真,确定了最小切削厚度为切削刃钝圆半径的0.4倍。通过对切削力的分析得到了其产生切削力尺寸效应的切削厚度范围。为研究铣削参数对铣削力的影响规律,建立了微细铣削有限元模型。设计了正交试验并对铣削力结果进行分析,得出了主轴转速、每齿进给量、背吃刀量对铣削力的影响曲线。开展微细铣削实验将测得的铣削力与仿真结果作对比,验证了仿真结果的正确性。开展了微细铣削粗糙度正交实验,测量了铣削表面的粗糙度。对表面粗糙数据进行分析,研究了主轴转速、每齿进给量和背吃刀量对表面粗糙度的影响规律。
【关键词】：微细切削 高温合金 切削力 表面粗糙度
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG54
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 课题背景及研究意义10-11
• 1.2 微细切削技术11-19
• 1.2.1 微细切削机理12-16
• 1.2.2 微细切削装备16-17
• 1.2.3 国内外研究现状17-19
• 1.3 本课题主要研究内容19-20
• 第2章 微细切削有限元建模及正交切削仿真20-32
• 2.1 有限元法的原理及分析步骤20-21
• 2.1.1 基本原理20
• 2.1.2 求解步骤20-21
• 2.2 正交微细切削有限元仿真21-26
• 2.2.1 微细切削有限元建模21-23
• 2.2.2 材料本构模型23-24
• 2.2.3 接触摩擦模型24-25
• 2.2.4 切屑分离准则25-26
• 2.2.5 边界条件26
• 2.3 微细正交切削仿真26-31
• 2.3.1 正交切削切屑形成26-28
• 2.3.2 最小切削厚度仿真28-29
• 2.3.3 正交切削力29-31
• 2.4 小结31-32
• 第3章 微细铣削有限元仿真32-47
• 3.1 有限元模型的建立32-33
• 3.2 接触相互作用33
• 3.3 边界条件设置33-34
• 3.4 微细铣削仿真实验34-46
• 3.4.1 正交实验简介34
• 3.4.2 铣削实验设计34-35
• 3.4.3 微细铣削过程35-36
• 3.4.4 微细铣削力36-38
• 3.4.5 正交实验结果分析38-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第4章 微细铣削GH4169实验研究47-60
• 4.1 实验条件47-49
• 4.2 实验方案设计49-51
• 4.3 微细铣削力实验51-55
• 4.3.1 铣削力实验结果51-53
• 4.3.2 铣削力结果极差分析及结果对比53-55
• 4.4 微细铣削粗糙度实验55-59
• 4.4.1 粗糙度结果获取56-57
• 4.4.2 粗糙度实验结果分析57-59
• 4.5 小结59-60
• 结论60-62
• 参考文献62-65
• 致谢65

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李惠萍;发动机用耐高温合金[J];中国钼业;2000年01期

2 李惠萍;新型耐高温合金[J];中国钼业;2003年03期

3 李有观;新型耐高温合金[J];世界有色金属;2004年05期

4 李连清;高温合金超塑切削[J];宇航材料工艺;2005年03期

5 ;关于召开“第十一届中国高温合金年会暨高温合金国际研讨会”的第一轮征文通知[J];中国冶金;2006年10期

6 董健;;镁在高温合金中的作用及控制[J];黑龙江冶金;2009年04期

7 郭建亭;;高温合金在能源工业领域中的应用现状与发展[J];金属学报;2010年05期

8 师昌绪;仲增墉;;我国高温合金的发展与创新[J];金属学报;2010年11期

9 郭建亭;周兰章;袁超;侯介山;秦学智;;我国独创和独具特色的几种高温合金的组织和性能[J];中国有色金属学报;2011年02期

10 尹志冬;戴斌煜;刘智彬;商景利;王薇薇;;高温合金净化技术研究现状[J];铸造;2011年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 仲增墉;;前言[A];动力与能源用高温结构材料——第十一届中国高温合金年会论文集[C];2007年

2 荀淑玲;闫忠强;王娟辉;王晓梅;胡敏艺;王江;;微量元素硼在高温合金中的作用[A];低碳经济条件下重有色金属冶金技术发展研讨会——暨重冶学委会第六届委员会成立大会论文集[C];2010年

3 冯涤;韩雅芳;;高温合金及其相关材料的研究开发与产业发展趋势[A];中国新材料产业发展报告（2006）——航空航天材料专辑[C];2006年

4 刘庆斌;卢翠芬;李冬玲;;一种高铬高温合金的物理化学相分析[A];动力与能源用高温结构材料——第十一届中国高温合金年会论文集[C];2007年

5 庞晓辉;刘平;杨军红;;高温合金中铼元素的分析测定[A];动力与能源用高温结构材料——第十一届中国高温合金年会论文集[C];2007年

6 庞晓辉;杨军红;刘平;;石墨炉原子吸收光谱法测定高温合金中痕量硒[A];第三届科学仪器前沿技术及应用学术研讨会论文摘要集[C];2006年

7 孙晓峰;;我国高温合金材料设计与制备基础研究进展[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

8 ;序[A];第十二届中国高温合金年会论文集[C];2011年

9 张勇;张国庆;李周;刘娜;袁华;许文勇;高正江;王孝平;P.S.Grant;;喷射成形高温合金组织演变过程试验研究[A];第十二届中国高温合金年会论文集[C];2011年

10 李其娟;;21世纪定向凝固高温合金使用展望[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C];1999年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 木牛;航天工业与高温合金[N];中国冶金报;2000年

2 常宗华;第十届中国高温合金学术年会暨21世纪先进高温合金生产和应用国际研讨会举行[N];世界金属导报;2004年

3 黄秀声;我国高温合金已形成自主体系[N];中国冶金报;2006年

4 记者　 瞿剑;我国高温合金形成自主体系[N];科技日报;2006年

5 证券时报记者 刘杨　彭志华;钢研高纳 打造世界级高温合金企业[N];证券时报;2010年

6 李翠红 徐爱党;新中国第一炉高温合金在抚钢诞生[N];中国冶金报;2009年

7 杭材;先进高温合金——制造先进发动机的基石[N];中国航空报;2012年

8 罗之樝 本报记者 陈岩;我省研发出高纯净度冶炼高温合金技术[N];四川日报;2014年

9 申银万国 叶培培 徐若旭;工信部重点扶持新材料产业 看好高温合金行业成长性[N];通信信息报;2014年

10 张辉;“高温合金之王”在丹阳成功生产[N];镇江日报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 玄伟东;高温合金定向凝固杂晶形成规律及其控制研究[D];上海大学;2013年

2 赵坦;第二代定向柱晶高温合金DZ59研究[D];南京理工大学;2009年

3 杨舒宇;Co-Al-W基高温合金热力学分析及合金设计[D];东北大学;2012年

4 金文中;K417高温合金真空熔铸凝固过程的电磁控制[D];大连理工大学;2008年

5 陈伟;高推重比航空发动机整体精铸燃烧室机匣用高强度高温合金研究[D];南京理工大学;2007年

6 杨爱民;K4169高温合金组织细化及性能优化研究[D];西北工业大学;2002年

7 刘峰;DD3高温合金的深过冷快速凝固及其快速凝固用特殊涂层[D];西北工业大学;2001年

8 徐裕来;超超临界汽轮机叶片用高温合金Nimonic 80A成分优化、微结构及其高温强化机理研究[D];上海大学;2013年

9 杜俊平;Ni基单晶模型高温合金中多组元势的构建及应用[D];钢铁研究总院;2014年

10 严卫东;铝合金及高温合金铸件凝固过程中晶粒组织形成的计算机模拟[D];西北工业大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 祝恩鑫;IN690高温合金热挤压工艺及组织演变规律研究[D];沈阳理工大学;2015年

2 许明;P添加对K984G铸造合金组织和性能的影响[D];沈阳理工大学;2015年

3 于振龙;IN625高温合金成分优化及热处理工艺的研究[D];沈阳理工大学;2015年

4 严振;残余应力场及表面完整性对TC11钛合金和高温合金疲劳性能的影响[D];贵州大学;2015年

5 谢小华;脉冲磁场和机械振动作用下细化K4169高温合金晶粒的研究[D];南昌航空大学;2014年

6 夏卫;亚快速凝固K424高温合金及其沉淀相析出规律研究[D];南昌航空大学;2015年

7 陈阳;高温合金GH4169的“电解—约束刻蚀”复合电化学加工研究[D];南昌航空大学;2015年

8 刘洋;大孔树脂从高温金属废液中吸附Re的行为及其应用[D];沈阳工业大学;2016年

9 丁关锦;高温合金GH4169 U形密封圈切削加工性的研究[D];上海交通大学;2014年

10 刘瑞毅;GH4169高温合金组织与性能的研究[D];东华大学;2013年

  本文关键词：微细切削高温合金GH4169有限元仿真及实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：440157