微织构球头铣刀铣削钛合金刀具寿命优化研究
发布时间：2021-04-13 13:19
钛合金作为一种高性能的合金材料,在化工、航空、船舶、医疗器械等各个领域得到了广泛的应用。在铣削加工钛合金的中,由于钛合金材料的导热系数低、弹性模量低、高温下化学活性大,而且切屑与前刀面的接触长度极短,切削时产生的热不易传出,集中在切削变形区和切削刃附近的较小范围内,加工时切削刃口处会产生极高的切削温度,将大大缩短刀具寿命。在硬质合金球头铣刀上制备合理的微坑织构,能够有效改善刀具的切削加工性能,延长刀具寿命。本论文依托于国家自然科学基金（项目编号:51375126）“刀具介观几何特征抗磨损机理及其对钛合金高速铣削表面完整性影响规律研究”,研究微织构刀具铣削钛合金的刀具磨损特性,对比分析了不同织构参数球头铣刀的切削力及刀具磨损特性,采用多目标优化的方法,对微织构刀具高速切削钛合金的刀具寿命进行优化。首先,基于粘结摩擦理论,分析微织构的置入对刀具切削加工性能的影响机理,进行相应的铣削试验,分析微织构刀具与无织构刀具高速铣削钛合金过程中切削力随着切削行程的变化规律,采用显微镜观测球头铣刀前、后刀面的磨损随着切削行程的变化情况,分析微织构刀具的能谱,讨论微织构球头铣刀切削钛合金减磨抗磨机理分析。...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国内航空航天用钛合金比重Fig.1-1theproportionoftitaniumalloyusedindomesticaerospace
合金管的正交试验进行了变形和常规工具（CT可以改善刀具在低速条件下切削铝合金的切削者，利用 ABAQUS 平台建立了硬质合金微变形拟应力分布，以选择最优的微织构参数。然后种不同的微结构。结果表明，微结构能吸收应有优化参数的球形端铣刀比无织构刀具具有更头铣刀的切削加工性能，采用多目标决策理论系，结合中和模糊评价方法对微织构刀具的切行对比试验，验证微织构硬质合金刀具的切加[13~18]。 等学者在研究中提出了一种利用飞秒激光技术备微织构的深度范围在 100~200nm，宽度在 5铝合金的实验结果表明：在刀具表面制备米/微削加工性能，并且分析了纳米/微结构抗粘附效了一种具有带状纳米/微纹理表面的刀具，发现性[19~21]。
的简单粘着摩擦理论表达式，金属方式，刀具受到切屑正压力及切向行了修正：2 2 2( ) =S SaW FAσ σ= （ ） 式的修正系数，SF σ 反映切向力 论公式更加接近于实际。坑织构的置入，从理论上讲可以减积的大小，在剪切强度bτ 恒定的情制备微织构的设备为光纤激光器，会在微织构的四周残留微坑内部溅成凸起，如图 2-5 所示。而微坑四糙度，从而导致犁沟现象的增强，微坑四周溅射出的坑内熔融物质
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型医用钛合金材料的研发和应用现状[J]. 于振涛,余森,程军,麻西群. 金属学报. 2017(10)
[2]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)
[3]钛及钛合金材料的应用分析[J]. 费有静. 新材料产业. 2017(03)
[4]钛合金车削过程中基于遗传算法的切削参数多目标优化[J]. 薛国彬,郑清春,胡亚辉,苏哩莉. 工具技术. 2017(01)
[5]多目标决策的微织构球头铣刀切削性能评价[J]. 杨树财,王焕焱,张玉华,张磊. 哈尔滨理工大学学报. 2016(06)
[6]航空发动机用先进高温钛合金材料技术研究与发展[J]. 蔡建明,弭光宝,高帆,黄浩,曹京霞,黄旭,曹春晓. 材料工程. 2016(08)
[7]SiCp/Al复合材料切削仿真及实验研究[J]. 王进峰,储开宇,赵久兰,范孝良. 人工晶体学报. 2016(07)
[8]刀具表面微织构设计和切削仿真分析[J]. 符永宏,王海波,顾亚励,李玉弟. 机械制造. 2016(06)
[9]微织构球头铣刀加工钛合金的有限元仿真[J]. 杨树财,王志伟,张玉华,万泉,崔晓雁,谢阳. 沈阳工业大学学报. 2015(05)
[10]基于改进果蝇优化算法的多目标问题探讨[J]. 臧文龙. 统计与决策. 2014(09)
博士论文
[1]煤炭矿区节能减排多目标优化决策研究[D]. 杨娟.中国地质大学 2014
[2]基于加工过程建模的模具钢多轴高速铣削表面完整性研究[D]. 陈晓晓.山东大学 2014
[3]钛合金铣削刀具磨损及表面完整性研究[D]. 杨晓勇.天津大学 2013
[4]基于钛合金高速铣削刀具失效演变的硬质合金涂层刀具设计与制造[D]. 李安海.山东大学 2013
[5]基于文化基因算法的车间作业调度理论研究及实践[D]. 蔡斌.重庆大学 2012
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]基于钛合金切削的硬质合金球头铣刀磨损研究[D]. 冯闯.哈尔滨理工大学 2015
[3]球头铣刀参数化设计及其软件开发[D]. 张辉.哈尔滨理工大学 2013
[4]钛合金的金刚石精密切削技术研究[D]. 谷万龙.哈尔滨工业大学 2012
[5]球头立铣刀的参数化设计与几何角度优化[D]. 黑大全.湖南大学 2012
[6]激光微造型凹坑表面形貌摩擦特性的研究[D]. 高东海.合肥工业大学 2008
本文编号：3135370
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国内航空航天用钛合金比重Fig.1-1theproportionoftitaniumalloyusedindomesticaerospace
合金管的正交试验进行了变形和常规工具（CT可以改善刀具在低速条件下切削铝合金的切削者，利用 ABAQUS 平台建立了硬质合金微变形拟应力分布，以选择最优的微织构参数。然后种不同的微结构。结果表明，微结构能吸收应有优化参数的球形端铣刀比无织构刀具具有更头铣刀的切削加工性能，采用多目标决策理论系，结合中和模糊评价方法对微织构刀具的切行对比试验，验证微织构硬质合金刀具的切加[13~18]。 等学者在研究中提出了一种利用飞秒激光技术备微织构的深度范围在 100~200nm，宽度在 5铝合金的实验结果表明：在刀具表面制备米/微削加工性能，并且分析了纳米/微结构抗粘附效了一种具有带状纳米/微纹理表面的刀具，发现性[19~21]。
的简单粘着摩擦理论表达式，金属方式，刀具受到切屑正压力及切向行了修正：2 2 2( ) =S SaW FAσ σ= （ ） 式的修正系数，SF σ 反映切向力 论公式更加接近于实际。坑织构的置入，从理论上讲可以减积的大小，在剪切强度bτ 恒定的情制备微织构的设备为光纤激光器，会在微织构的四周残留微坑内部溅成凸起，如图 2-5 所示。而微坑四糙度，从而导致犁沟现象的增强，微坑四周溅射出的坑内熔融物质
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型医用钛合金材料的研发和应用现状[J]. 于振涛,余森,程军,麻西群. 金属学报. 2017(10)
[2]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)
[3]钛及钛合金材料的应用分析[J]. 费有静. 新材料产业. 2017(03)
[4]钛合金车削过程中基于遗传算法的切削参数多目标优化[J]. 薛国彬,郑清春,胡亚辉,苏哩莉. 工具技术. 2017(01)
[5]多目标决策的微织构球头铣刀切削性能评价[J]. 杨树财,王焕焱,张玉华,张磊. 哈尔滨理工大学学报. 2016(06)
[6]航空发动机用先进高温钛合金材料技术研究与发展[J]. 蔡建明,弭光宝,高帆,黄浩,曹京霞,黄旭,曹春晓. 材料工程. 2016(08)
[7]SiCp/Al复合材料切削仿真及实验研究[J]. 王进峰,储开宇,赵久兰,范孝良. 人工晶体学报. 2016(07)
[8]刀具表面微织构设计和切削仿真分析[J]. 符永宏,王海波,顾亚励,李玉弟. 机械制造. 2016(06)
[9]微织构球头铣刀加工钛合金的有限元仿真[J]. 杨树财,王志伟,张玉华,万泉,崔晓雁,谢阳. 沈阳工业大学学报. 2015(05)
[10]基于改进果蝇优化算法的多目标问题探讨[J]. 臧文龙. 统计与决策. 2014(09)
博士论文
[1]煤炭矿区节能减排多目标优化决策研究[D]. 杨娟.中国地质大学 2014
[2]基于加工过程建模的模具钢多轴高速铣削表面完整性研究[D]. 陈晓晓.山东大学 2014
[3]钛合金铣削刀具磨损及表面完整性研究[D]. 杨晓勇.天津大学 2013
[4]基于钛合金高速铣削刀具失效演变的硬质合金涂层刀具设计与制造[D]. 李安海.山东大学 2013
[5]基于文化基因算法的车间作业调度理论研究及实践[D]. 蔡斌.重庆大学 2012
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]基于钛合金切削的硬质合金球头铣刀磨损研究[D]. 冯闯.哈尔滨理工大学 2015
[3]球头铣刀参数化设计及其软件开发[D]. 张辉.哈尔滨理工大学 2013
[4]钛合金的金刚石精密切削技术研究[D]. 谷万龙.哈尔滨工业大学 2012
[5]球头立铣刀的参数化设计与几何角度优化[D]. 黑大全.湖南大学 2012
[6]激光微造型凹坑表面形貌摩擦特性的研究[D]. 高东海.合肥工业大学 2008
本文编号：3135370
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3135370.html
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