切削筒节材料硬质合金刀具前刀面磨损特性分析
发布时间：2021-10-20 18:51
筒节材料（2.25Cr-1Mo-0.25V）具有抗高温、塑性好、强度大等特点,常用于石油化工行业中。在实际切削过程中,硬质合金刀具切削筒节材料在高温高压环境下很容易导致刀具前刀面发生粘结破损。通过分析其主要原因,发现是刀具磨损累积结果所造成的,最终导致刀具失效。针对这一问题,本文在国家自然科学基金“重型切削过程中硬质合金刀具前刀面粘焊层损伤机理研究”（项目编号:51575146）的支持下,通过切削实验与数值模拟相结合的研究方法,对刀具磨损过程中的磨损形式及其磨损机理、磨损表达参数与磨损模型、切削条件对刀具磨损量变化特性以及参数优化等问题开展了一系列深入研究,进一步提高刀具的抗磨损能力、延长刀具使用寿命具有现实意义。首先,通过硬质合金刀具切削实验,分析切削筒节材料过程中刀具磨损表面形貌以及失效形式;利用扫描电镜（SEM）对刀具前刀面磨损区域的元素浓度进行分析,探讨了刀具前刀面的主要磨损机理,为后续建立刀具磨损模型奠定理论基础。其次,结合实验与切削过程数值模拟结果,获取了刀具前刀面磨损表达参数,建立了切削筒节材料硬质合金刀具前刀面磨损模型。基于该模型进行刀具磨损数值模拟,获得了切削参数对刀...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图0-1硬质合金刀具失效过程
图 0-2 数值模拟中的车削仿真加工Fig.0-2 The numerical simulation of cutting simulation processingmbrello 等人对未涂层硬质合金刀具切削过程进行有限元仿真损和磨粒磨损两种磨损机理建立刀具磨损模型，通过逆方法实验和数值模拟仿真来进行准确性验证，最终将所建立的刀
加工现场及机床测力仪
【参考文献】：
期刊论文
[1]模具钢Cr12MoV精密硬态切削过程刀具磨损[J]. 岳彩旭,马晶,刘飞,杨永衡,张佳奕,刘献礼. 哈尔滨理工大学学报. 2014(05)
[2]硬质合金刀具切削Ti6Al4V的磨损机理及特征[J]. 姜增辉,王琳琳,石莉,吴月颖. 机械工程学报. 2014(01)
[3]钛合金TC4高速切削刀具磨损的有限元仿真[J]. 陈燕,杨树宝,傅玉灿,徐九华,苏宏华. 航空学报. 2013(09)
[4]极端重载切削条件下的刀-屑粘结失效[J]. 程耀楠,刘献礼,李振加,刘利,王海婷. 机械工程学报. 2012(19)
[5]基于刀具磨损和切屑形成对切削Ti6Al4V的切削力特性研究[J]. 范依航,郑敏利,杨树财,程明明. 制造技术与机床. 2011(08)
[6]晶粒尺寸对WC硬质合金刀具材料摩擦磨损性能的影响[J]. 张辉,邓建新,李桂玉. 工具技术. 2010(06)
[7]大型锻造件筒节切削加工性及提高切削效率措施[J]. 张景利,何耿皇,李文涛,严复钢,刘献礼. 机械工程师. 2010(05)
[8]WC基刀具材料微观结构及其加工损坏机理研究[J]. 杨发展,赵军,艾兴,周建强. 中国机械工程. 2008(19)
[9]高速车削钛合金的硬质合金刀具磨损机理研究[J]. 李友生,邓建新,张辉,李剑锋. 摩擦学学报. 2008(05)
[10]细晶粒硬质合金刀具铣削钛合金损坏机理的研究[J]. 杨发展,艾兴,赵军,周建强. 工具技术. 2008(04)
博士论文
[1]硬质合金刀具切削高强度钢力热特性及粘结破损机理研究[D]. 李哲.哈尔滨理工大学 2013
[2]钛合金Ti6Al4V高效切削刀具摩擦磨损特性及刀具寿命研究[D]. 王晓琴.山东大学 2009
硕士论文
[1]基于有限元方法的GH4169车削过程刀具磨损仿真及试验研究[D]. 黄翠.哈尔滨理工大学 2017
[2]高速切削钛合金刀具磨损仿真的研究[D]. 张富君.沈阳理工大学 2016
[3]切削2.25Cr1Mo0.25V刀—屑粘焊及粘焊表面力学特性研究[D]. 李龙.哈尔滨理工大学 2015
[4]硬质合金刀具切削2.25Cr1Mo0.25V粘结破损形成过程及其预报研究[D]. 李永福.哈尔滨理工大学 2014
[5]筒节材料加工切屑折断力学特性分析及刀具优化设计[D]. 孙守慧.哈尔滨理工大学 2014
[6]基于有限元仿真的PCBN刀具磨损研究[D]. 张佳奕.哈尔滨理工大学 2014
[7]2.25Cr-1Mo-0.25V筒节材料断续车削及刀具失效机理研究[D]. 吕祥.山东大学 2011
[8]置氢钛合金TC4高速切削刀具磨损有限元仿真分析[D]. 史德峰.南京航空航天大学 2010
[9]淬硬钢高速切削过程的有限元仿真[D]. 盆洪民.哈尔滨理工大学 2007
本文编号：3447421
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图0-1硬质合金刀具失效过程
图 0-2 数值模拟中的车削仿真加工Fig.0-2 The numerical simulation of cutting simulation processingmbrello 等人对未涂层硬质合金刀具切削过程进行有限元仿真损和磨粒磨损两种磨损机理建立刀具磨损模型，通过逆方法实验和数值模拟仿真来进行准确性验证，最终将所建立的刀
加工现场及机床测力仪
【参考文献】：
期刊论文
[1]模具钢Cr12MoV精密硬态切削过程刀具磨损[J]. 岳彩旭,马晶,刘飞,杨永衡,张佳奕,刘献礼. 哈尔滨理工大学学报. 2014(05)
[2]硬质合金刀具切削Ti6Al4V的磨损机理及特征[J]. 姜增辉,王琳琳,石莉,吴月颖. 机械工程学报. 2014(01)
[3]钛合金TC4高速切削刀具磨损的有限元仿真[J]. 陈燕,杨树宝,傅玉灿,徐九华,苏宏华. 航空学报. 2013(09)
[4]极端重载切削条件下的刀-屑粘结失效[J]. 程耀楠,刘献礼,李振加,刘利,王海婷. 机械工程学报. 2012(19)
[5]基于刀具磨损和切屑形成对切削Ti6Al4V的切削力特性研究[J]. 范依航,郑敏利,杨树财,程明明. 制造技术与机床. 2011(08)
[6]晶粒尺寸对WC硬质合金刀具材料摩擦磨损性能的影响[J]. 张辉,邓建新,李桂玉. 工具技术. 2010(06)
[7]大型锻造件筒节切削加工性及提高切削效率措施[J]. 张景利,何耿皇,李文涛,严复钢,刘献礼. 机械工程师. 2010(05)
[8]WC基刀具材料微观结构及其加工损坏机理研究[J]. 杨发展,赵军,艾兴,周建强. 中国机械工程. 2008(19)
[9]高速车削钛合金的硬质合金刀具磨损机理研究[J]. 李友生,邓建新,张辉,李剑锋. 摩擦学学报. 2008(05)
[10]细晶粒硬质合金刀具铣削钛合金损坏机理的研究[J]. 杨发展,艾兴,赵军,周建强. 工具技术. 2008(04)
博士论文
[1]硬质合金刀具切削高强度钢力热特性及粘结破损机理研究[D]. 李哲.哈尔滨理工大学 2013
[2]钛合金Ti6Al4V高效切削刀具摩擦磨损特性及刀具寿命研究[D]. 王晓琴.山东大学 2009
硕士论文
[1]基于有限元方法的GH4169车削过程刀具磨损仿真及试验研究[D]. 黄翠.哈尔滨理工大学 2017
[2]高速切削钛合金刀具磨损仿真的研究[D]. 张富君.沈阳理工大学 2016
[3]切削2.25Cr1Mo0.25V刀—屑粘焊及粘焊表面力学特性研究[D]. 李龙.哈尔滨理工大学 2015
[4]硬质合金刀具切削2.25Cr1Mo0.25V粘结破损形成过程及其预报研究[D]. 李永福.哈尔滨理工大学 2014
[5]筒节材料加工切屑折断力学特性分析及刀具优化设计[D]. 孙守慧.哈尔滨理工大学 2014
[6]基于有限元仿真的PCBN刀具磨损研究[D]. 张佳奕.哈尔滨理工大学 2014
[7]2.25Cr-1Mo-0.25V筒节材料断续车削及刀具失效机理研究[D]. 吕祥.山东大学 2011
[8]置氢钛合金TC4高速切削刀具磨损有限元仿真分析[D]. 史德峰.南京航空航天大学 2010
[9]淬硬钢高速切削过程的有限元仿真[D]. 盆洪民.哈尔滨理工大学 2007
本文编号：3447421
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