基于跨尺度的切削钛合金刀具磨损机理研究

发布时间：2017-12-26 03:09

  本文关键词：基于跨尺度的切削钛合金刀具磨损机理研究　出处：《天津理工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：钛合金以其良好的耐热性、耐腐蚀性能,以及优异的力学性能等,广泛应用于航空航天、医疗、化学等工业,具有广阔的科研空间和应用前景。但因其导热性差、化学活性高、弹性模量小,在切削加工中会出现切削温度高、刀具磨损严重等现象,属于难加工材料。钛合金作为一种贵重金属,过快的刀具磨损严重制约了其切削加工效率的提高。因此,提高切削钛合金的加工效率,减少刀具磨损,降低成本就显得尤为重要。目前,主要都是从宏观角度研究切削钛合金的刀具磨损,很少有人从微观角度去进行研究。本文主要从微观和宏观两个角度,跨尺度分析刀具磨损,构建刀具后刀面的磨损模型,并进行切削钛合金的试验研究,探究刀具后刀面的磨损机理。本文的主要内容如下:首先,采用TR200手持式粗糙度仪,测量硬质合金刀具的后刀面,获取后刀面表面形貌的评定参数;利用Hertz接触模型和G-W模型构建刀具后刀面的跨尺度接触模型,表征后刀面的表面形貌,并用数学软件MATLAB对测量数据进行分析处理,得到接触模型的变化规律,为刀具磨损的研究提供了理论基础。其次,对硬质合金刀具YG8车削钛合金过程中的切削力、切削温度、表面粗糙度进行研究,分析切削速度、进给量、背吃刀量对切削力、切削温度、表面粗糙度的影响;进行正交试验和回归分析,建立切削力、切削温度、表面粗糙度的预测模型,并对模型进行误差分析和显著检验。最后,使用扫描电镜和能谱分析仪,对车削加工钛合金后的刀具后刀面进行检测分析,得出后刀面的磨损机理,并采用互作用概率密度积分的跨尺度方法,对细观磨损结果进行统计分析,建立刀具后刀面跨尺度磨损模型。
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG506;TG711

【参考文献】

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本文编号：1335553