电加热辅助钻削技术的仿真与实验

发布时间：2017-10-31 12:00

  本文关键词：电加热辅助钻削技术的仿真与实验

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【摘要】：高温合金材料的加工对于航空航天事业有着非常重要的意义。然而用传统的方法在高温合金上钻孔时,扭矩和轴向力均较大,加工效果不好。采用电加热辅助钻削的加工方法可以有效地改善这一现状。电加热辅助钻削是一种能让被加工材料在较短的时间内被软化,钻削过程变得更加容易,加工出的产品更加符合要求的加工方法。 电加热辅助切削是通过加热电阻对局部切削区加工材料进行快速加热从而发挥作用的,所以研究加热电阻的形成机理、组成部分以及公式的计算,对分析电加热辅助切削机理具有重要意义。 传统切削时,刀具耐用度受切削速度影响最大,然而,在电加热辅助切削时,施加低压大电流对切削微区进行加热,使加工材料被软化。所以,刀具磨损主要受热效应和电腐蚀影响。对刀具磨损特性的分析,可以帮助提高刀具耐用度。 电加热辅助切削参数,如进给量,转速,加热电流等对钻削力的影响不同。通过实验测量不同参数组合下的钻削力,确定影响因素的主次关系及最佳组合。 本文对加热电阻进行研究,建立模型。得出加热电阻随着切削深度、进给量的增大而减小,随着加热电流、转速的增大而增大。电加热辅助切削中切削温度是影响刀具磨损的决定性因素。导电加热切削由于切削微区承受低压大电流和高温的强烈作用,刀具磨损以粘结磨损、电蚀为主、热电磨损、扩散磨损。改变参数进行钻削力的测量实验,可以得出加热电流对钻削力的影响最大,其次是切削速度,最后是进给量。
【关键词】：电加热辅助钻削 K24高温合金 硬质合金钻头 刀具磨损
【学位授予单位】：哈尔滨商业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-17
• 1.1 课题来源及研究意义12
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势12-16
• 1.2.1 电加热辅助钻削的理论基础15
• 1.2.2 金属材料的软化效应15
• 1.2.3 最佳切削温度守恒定律15-16
• 1.3 本文的研究内容及主要工作16-17
• 2 工件及钻头材料17-23
• 2.1 刀具几何参数17-18
• 2.1.1 刀具几何参数影响17-18
• 2.1.2 刀具几何参数计算18
• 2.2 机加工工艺参数18-19
• 2.3 材料选择19
• 2.4 K24镍基高温合金性质19-21
• 2.4.1 K24切削加工性能综合评价21
• 2.5 YT15硬质合金性质21-22
• 2.6 本章小结22-23
• 3 切削区加热电阻模型的研究23-34
• 3.1 电加热辅助切削的产热原理23
• 3.2 稳态切削电阻模型23-28
• 3.2.1 变形区切屑材料电阻的计算24-26
• 3.2.2 刀-屑接触面的接触电阻的计算26-27
• 3.2.3 刀-工之间的扩展电阻的计算27-28
• 3.3 电加热辅助钻削的电阻模型的建立28-32
• 3.3.1 静态稳压电阻模型28-32
• 3.4 利用matlab建立模型32-33
• 3.5 本章小结33-34
• 4 温度场的仿真模拟34-40
• 4.1 引言34
• 4.2 温度场34
• 4.3 切削温度计算34-35
• 4.4 影响切削温度的主要因素35
• 4.5 有限元软件分析温度场35-39
• 4.5.1 静态稳压加热模拟35-37
• 4.5.2 动态切削加热模拟37-39
• 4.6 本章小结39-40
• 5 实验系统的搭建与钻削实验40-47
• 5.1 电加热辅助钻削的原理40-41
• 5.2 实验设备41-42
• 5.2.1 机床41
• 5.2.2 电源41
• 5.2.3 导电滑环41-42
• 5.3 电加热辅助钻削与传统钻削加工的对比实验及分析42-46
• 5.3.1 对比实验42-43
• 5.3.2 刀具磨损特性分析43-44
• 5.3.3 电加热辅助钻削参数对轴向力影响的实验44-46
• 5.4 本章小结46-47
• 结论47-48
• 参考文献48-51
• 致谢51

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 胡华南;徐大源;张崇高;;高温合金切削加工技术现状与展望[J];安徽工学院学报;1990年04期

2 孙鹏;徐文骥;刘新;廖爱华;;淬硬钢的导电加热切削实验研究[J];电加工与模具;2006年02期

3 刘新;徐文骥;孙晶;张琳;;导电加热切削加热电阻特性研究[J];电加工与模具;2011年06期

4 陈文戈,叶邦彦;导电加热切削技术综述[J];电加工;1999年02期

5 韩荣第;Ni基变形高温合金小孔攻丝扭矩的试验研究[J];工具技术;2003年05期

6 朱晓翠;王丽慧;;变进给量振动钻削断屑的研究[J];工具技术;2008年01期

7 任，

本文编号：1122226