微织构球头铣刀铣削钛合金表面质量优化研究
发布时间：2021-01-13 19:51
钛合金具有比强度高、硬度高、耐蚀性好等优良性能不仅成为现代航空航天工业中不可缺少的结构材料,而且还被广泛的应用在医疗、机械、船舶等领域。但是随着钛合金的应用范围越来越广,其切削加工表面质量并不理想。因此,针对钛合金切削过程中导热系数小、粘刀等缺点,本文以硬质合金微坑织构球头铣刀为研究对象,研究了微坑织构参数对表面质量的影响关系,为进一步优化微织构刀具介观几何特征奠定基础。首先,对微织构球头铣刀铣削钛合金进行了理论分析,并且探究了钛合金已加工表面的形成过程。为了获得微织构球头铣刀合理的微织构参数,建立微织构球头铣刀三维几何模型,对其微织构球头铣刀铣削过程利用数值模拟软件Deform进行有限元仿真分析。分析了微织构球头铣刀介观几何特征参数对切削力和切削温度的影响规律。并且以切削力和切削温度为评价标准,优选出微织构刀具的介观几何特征最佳参数范围。然后,通过微织构球头铣刀铣削钛合金试验研究,获得了已加工表面粗糙度、表面残余应力、表面加工硬化等试验数据,探寻了微坑织构参数对已加工表面质量的影响规律,并且对铣削机理进行了分析。研究了微织构刀具与无织构刀具铣削钛合金表面质量的影响规律。综合以上试验数...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钛合金的应用范围
器在车刀的前刀面上制备微织构，并进行了切削实验。研究发现，在刀具前刀面置入微织构可以减小切削加工过程中切削力的产生[11]。Kedong Zhang 等人在涂层刀具上利用激光加工技术加工微织构，然后进行切削 AISI1045 淬硬钢试验研究。研究结果表明，微量润滑与全面润滑两种条件下，全面润滑对切削加工性能最好[12]。山东大学的邓建新教授等人制备出自润滑微织构刀具，并且对其减摩抗磨效果进行了试验研究。润滑剂会在刀具表面形成润滑膜，进而改善切削过程中起到减摩抗磨作用。其不仅可以减小切削加工过程中刀具的剪切应力还可以降低切削力与切削热，提升了刀具的使用寿命[13-15]。图 1-2 为微织构在刀具上的应用。
图 1-3 遗传算法流3 Flow chart of genet削试验研究，对数间指数关系式的振动、功率、果表明，在以切艺参数的最优参几种算法间的对精度预测模型[34为优化函数对工实验过程中利用床加工效率[35]。模糊综合评价的及材料成本为目对加工过程中的
【参考文献】：
期刊论文
[1]微织构球头铣刀铣削钛合金表面粗糙度预测[J]. 杨树财,周永志,张玉华,佟欣,刘伟伟. 哈尔滨理工大学学报. 2017(03)
[2]基于ABAQUS的微织构刀具切削机理研究[J]. 邓杰勇,郑清春,胡亚辉,薛国彬. 工具技术. 2016(11)
[3]多元线性回归统计预测模型的应用[J]. 冷建飞,高旭,朱嘉平. 统计与决策. 2016(07)
[4]钛合金高速铣削加工表面残余应力的模拟研究[J]. 郑耀辉,王京刚,王明海,高蕾,李世永. 机床与液压. 2015(01)
[5]基于响应曲面法的高速铣削Ti6Al4V表面粗糙度的预测模型与优化[J]. 武文革,刘丽娟,范鹏,李波. 制造技术与机床. 2014(01)
[6]钛合金精密铣削的表面粗糙度研究[J]. 聂尔杰,刘玉德,石文天,孙玮淇. 工具技术. 2013(12)
[7]钛合金TB6铣削加工硬化实验[J]. 周子同,陈志同,蒋理科,李秀琴. 北京航空航天大学学报. 2014(01)
[8]TC11钛合金高速铣削的表面粗糙度与表面形貌研究[J]. 姚倡锋,张定华,黄新春,杨振朝,任军学. 机械科学与技术. 2011(09)
[9]高速铣削AlMn1Cu表面粗糙度变化规律及铣削参数优化研究[J]. 汪振华,赵成刚,袁军堂,胡小秋,邓文. 南京理工大学学报(自然科学版). 2010(04)
[10]钛合金铣削加工表面残余应力研究[J]. 陈建岭,李剑峰,孙杰,王中秋. 机械强度. 2010(01)
博士论文
[1]基于表面微织构刀具的钛合金绿色切削冷却润滑技术研究[D]. 戚宝运.南京航空航天大学 2011
硕士论文
[1]硬质合金球头铣刀介观几何特征参数优化[D]. 张磊.哈尔滨理工大学 2017
[2]基于表面摩擦性能的硬质合金球头铣刀微织构优化[D]. 王志伟.哈尔滨理工大学 2016
[3]微织构球头铣刀铣削钛合金表面质量研究[D]. 崔晓雁.哈尔滨理工大学 2016
[4]高速铣削RoyAlloy模具钢铣削力及表面质量研究[D]. 季景兰.燕山大学 2015
[5]表面织构陶瓷刀具的切削性能研究[D]. 冯秀亭.山东大学 2014
[6]刀具表面织构减摩性研究[D]. 王震.南京航空航天大学 2011
[7]高速铣削参数对加工表面质量影响的初步研究[D]. 蒋克强.华中科技大学 2009
本文编号：2975465
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钛合金的应用范围
器在车刀的前刀面上制备微织构，并进行了切削实验。研究发现，在刀具前刀面置入微织构可以减小切削加工过程中切削力的产生[11]。Kedong Zhang 等人在涂层刀具上利用激光加工技术加工微织构，然后进行切削 AISI1045 淬硬钢试验研究。研究结果表明，微量润滑与全面润滑两种条件下，全面润滑对切削加工性能最好[12]。山东大学的邓建新教授等人制备出自润滑微织构刀具，并且对其减摩抗磨效果进行了试验研究。润滑剂会在刀具表面形成润滑膜，进而改善切削过程中起到减摩抗磨作用。其不仅可以减小切削加工过程中刀具的剪切应力还可以降低切削力与切削热，提升了刀具的使用寿命[13-15]。图 1-2 为微织构在刀具上的应用。
图 1-3 遗传算法流3 Flow chart of genet削试验研究，对数间指数关系式的振动、功率、果表明，在以切艺参数的最优参几种算法间的对精度预测模型[34为优化函数对工实验过程中利用床加工效率[35]。模糊综合评价的及材料成本为目对加工过程中的
【参考文献】：
期刊论文
[1]微织构球头铣刀铣削钛合金表面粗糙度预测[J]. 杨树财,周永志,张玉华,佟欣,刘伟伟. 哈尔滨理工大学学报. 2017(03)
[2]基于ABAQUS的微织构刀具切削机理研究[J]. 邓杰勇,郑清春,胡亚辉,薛国彬. 工具技术. 2016(11)
[3]多元线性回归统计预测模型的应用[J]. 冷建飞,高旭,朱嘉平. 统计与决策. 2016(07)
[4]钛合金高速铣削加工表面残余应力的模拟研究[J]. 郑耀辉,王京刚,王明海,高蕾,李世永. 机床与液压. 2015(01)
[5]基于响应曲面法的高速铣削Ti6Al4V表面粗糙度的预测模型与优化[J]. 武文革,刘丽娟,范鹏,李波. 制造技术与机床. 2014(01)
[6]钛合金精密铣削的表面粗糙度研究[J]. 聂尔杰,刘玉德,石文天,孙玮淇. 工具技术. 2013(12)
[7]钛合金TB6铣削加工硬化实验[J]. 周子同,陈志同,蒋理科,李秀琴. 北京航空航天大学学报. 2014(01)
[8]TC11钛合金高速铣削的表面粗糙度与表面形貌研究[J]. 姚倡锋,张定华,黄新春,杨振朝,任军学. 机械科学与技术. 2011(09)
[9]高速铣削AlMn1Cu表面粗糙度变化规律及铣削参数优化研究[J]. 汪振华,赵成刚,袁军堂,胡小秋,邓文. 南京理工大学学报(自然科学版). 2010(04)
[10]钛合金铣削加工表面残余应力研究[J]. 陈建岭,李剑峰,孙杰,王中秋. 机械强度. 2010(01)
博士论文
[1]基于表面微织构刀具的钛合金绿色切削冷却润滑技术研究[D]. 戚宝运.南京航空航天大学 2011
硕士论文
[1]硬质合金球头铣刀介观几何特征参数优化[D]. 张磊.哈尔滨理工大学 2017
[2]基于表面摩擦性能的硬质合金球头铣刀微织构优化[D]. 王志伟.哈尔滨理工大学 2016
[3]微织构球头铣刀铣削钛合金表面质量研究[D]. 崔晓雁.哈尔滨理工大学 2016
[4]高速铣削RoyAlloy模具钢铣削力及表面质量研究[D]. 季景兰.燕山大学 2015
[5]表面织构陶瓷刀具的切削性能研究[D]. 冯秀亭.山东大学 2014
[6]刀具表面织构减摩性研究[D]. 王震.南京航空航天大学 2011
[7]高速铣削参数对加工表面质量影响的初步研究[D]. 蒋克强.华中科技大学 2009
本文编号：2975465
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