核级不锈钢高速铣削加工的铣削力与表面创成影响研究
发布时间：2021-11-12 20:28
核级不锈钢是核电装备的主体材料,因良好的核能性、力学性能、化学性能、物理性能、辐照性能、工艺性能和经济性能被广泛应用于核电包壳材料、管道、阀门、隔板等大型结构件。核电关键零部件的服役环境极其恶劣,通常是处于高温、高压、强腐蚀、强辐照等复杂环境下,要保证核电关键零部件表面高质量、高安全性和超长服役周期的要求。核级不锈钢在高速切削过程中因切削温度高、表面硬化、残余应力分布不均等现象导致零件在复杂服役环境下表面开裂、蠕变膨胀、耐腐蚀性能降低等问题。因此,开展核级不锈钢高速铣削加工的切削参数对铣削力与表面创成的影响研究,对提高核级不锈钢零部件的服役性能、使用性能指标,改善工件表面质量具有十分重要的意义。基于高速切削理论,应用TiAlN和TiAlSiN两种涂层立铣刀对核级不锈钢进行了平面顺铣正交加工实验,并对核级不锈钢已加工表面粗糙度、显微组织、显微硬度、表面加工纹理、残余应力进行系统研究,揭示核级不锈钢表面创成的机理,主要研究内容如下:（1）根据田口法设计高速铣削正交实验,分析对比TiAl N和TiAlSiN两种不同涂层对铣削力的影响,经极差、方差、回归等数学方法分析,建立了表面完整性表征指标...
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
JC-30Ca四轴高速立式加工中心Figure2.1Four-axishigh-speedverticalmachiningcenterofJC-30Ca
图 2.2 实验材料表面能谱分析Figure 2.2 Experimental Material Surface EDS Analysis方法与测试分析方法验方法）实验方案准确测量高速铣削加工过程中切削参数对铣削力的变化情况 个水平，合理地对实验进行设计，这样不仅可以使实验次数尽能够得到较为全面的数据并能做出有说服力的实验结论，选取水平值如表 2.4 所示。表 2.4 因素其水平表Table 2.4 Factors and levels
100mm图 2.3 加工完成后的工件示意图Figure 2.3 After the completion of the workpiece diagram2.4.2 高速铣削过程中铣削力实验切削测力仪采用瑞士 Kistler（奇石乐）公司生产的 Kistler9272 测力仪测量铣削力，电荷放大器采用的是 Kistler5070A，数据采集采集软件采用的是 Kistler公司的 DynoWare（2825A）。实验示意图及加工现场如图 2.4 所示。为减少环境等不确定因素的干扰，取第二次走刀所得的铣削力数据作为研究对象。图 2.5 中所以会出现数据的波动以及负值，主要是因为在高速铣削难加工材料过程中刀具会产生回弹、切空等现象[91]。z电荷放大器主轴
【参考文献】：
期刊论文
[1]奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性试验标准对比[J]. 谢汝良. 金属制品. 2017(04)
[2]航空铝合金薄壁零件高速加工铣削力[J]. 王凌云,黄红辉,谢志江. 中南大学学报(自然科学版). 2017(07)
[3]高速铣削TB6钛合金切削力和表面粗糙度预测模型[J]. 常文春,易湘斌,李宝栋,张玲,徐创文,沈建成,李怀元. 制造技术与机床. 2017(04)
[4]铣削加工参数对304奥氏体不锈钢耐蚀性的影响[J]. 周宇. 腐蚀与防护. 2017(03)
[5]钛合金TB6铣削表面粗糙度与表面缺陷研究[J]. 杨后川,杨保生,杜晓伟,陈名华. 航空制造技术. 2017(05)
[6]TiAlN,TiAlSiN涂层的制备及其切削性能[J]. 陈强,张而耕,张锁怀. 表面技术. 2017(01)
[7]大进给铣削沉淀硬化不锈钢刀具失效分析及切削参数优化[J]. 杨森,孙剑飞,李海燕,韩利萍. 中国机械工程. 2016(24)
[8]CVD涂层刀具高速铣削天然大理石表面粗糙度研究[J]. 苏晓云,闫秀丽,蔡宏. 组合机床与自动化加工技术. 2016(12)
[9]普通304奥氏体不锈钢晶间腐蚀性能及测试方法[J]. 覃士敏,程续,兰银辉,何翠竹,强文江. 金属世界. 2016(06)
[10]铝硅合金ADC12高速铣削力实验研究[J]. 何一冉,毕京宇,陈涛,丛明,刘冬. 组合机床与自动化加工技术. 2016(04)
博士论文
[1]基于长疲劳寿命的钛合金Ti6Al4V铣削加工表面完整性研究[D]. 杨东.山东大学 2017
[2]核电主管道不锈钢的腐蚀疲劳行为研究[D]. 武焕春.北京科技大学 2016
[3]铣削表面形貌的多尺度表征与仿真技术[D]. 李博.浙江大学 2015
[4]304不锈钢切削加工表面特性的研究[D]. 周芳娟.华中科技大学 2014
[5]基于声发射检测技术的核电用304不锈钢腐蚀行为研究[D]. 杜刚.天津大学 2012
[6]基于最小切除厚度的微切削加工机理研究[D]. 史振宇.山东大学 2011
[7]铝合金7050-T7451微切削加工机理及表面完整性研究[D]. 周军.山东大学 2010
[8]钛合金高速铣削加工机理及铣削参数优化研究[D]. 陈建岭.山东大学 2009
硕士论文
[1]高速铣削工艺对7055-T6I4铝合金表面质量和耐腐蚀性能的影响[D]. 杨迅雷.湖南科技大学 2017
[2]H13钢硬态铣削切屑相变及加工表面完整性研究[D]. 闫振国.山东大学 2017
[3]基于高速铣削稳定性的减振工具系统基础研究及其应用[D]. 李超.江苏大学 2017
[4]钛合金TC11车削已加工表面质量试验研究[D]. 韩甲栋.哈尔滨理工大学 2017
[5]新型钛合金加工表面完整性与疲劳性能研究[D]. 杜舜尧.南京航空航天大学 2017
[6]硬质合金立铣刀高效铣削钛合金表面完整性研究[D]. 鲁炎鑫.湘潭大学 2016
[7]航空铝合金切削表层微观组织特征与性能研究[D]. 安增辉.济南大学 2016
[8]干切削表面残余应力实验研究与数值模拟[D]. 何志锋.南华大学 2016
[9]高速铣削铝锂合金切削力和表面粗糙度试验研究[D]. 吕岩.燕山大学 2016
[10]精密切削加工表面完整性及评价方法研究[D]. 岳玮.江苏大学 2016
本文编号：3491605
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
JC-30Ca四轴高速立式加工中心Figure2.1Four-axishigh-speedverticalmachiningcenterofJC-30Ca
图 2.2 实验材料表面能谱分析Figure 2.2 Experimental Material Surface EDS Analysis方法与测试分析方法验方法）实验方案准确测量高速铣削加工过程中切削参数对铣削力的变化情况 个水平，合理地对实验进行设计，这样不仅可以使实验次数尽能够得到较为全面的数据并能做出有说服力的实验结论，选取水平值如表 2.4 所示。表 2.4 因素其水平表Table 2.4 Factors and levels
100mm图 2.3 加工完成后的工件示意图Figure 2.3 After the completion of the workpiece diagram2.4.2 高速铣削过程中铣削力实验切削测力仪采用瑞士 Kistler（奇石乐）公司生产的 Kistler9272 测力仪测量铣削力，电荷放大器采用的是 Kistler5070A，数据采集采集软件采用的是 Kistler公司的 DynoWare（2825A）。实验示意图及加工现场如图 2.4 所示。为减少环境等不确定因素的干扰，取第二次走刀所得的铣削力数据作为研究对象。图 2.5 中所以会出现数据的波动以及负值，主要是因为在高速铣削难加工材料过程中刀具会产生回弹、切空等现象[91]。z电荷放大器主轴
【参考文献】：
期刊论文
[1]奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感性试验标准对比[J]. 谢汝良. 金属制品. 2017(04)
[2]航空铝合金薄壁零件高速加工铣削力[J]. 王凌云,黄红辉,谢志江. 中南大学学报(自然科学版). 2017(07)
[3]高速铣削TB6钛合金切削力和表面粗糙度预测模型[J]. 常文春,易湘斌,李宝栋,张玲,徐创文,沈建成,李怀元. 制造技术与机床. 2017(04)
[4]铣削加工参数对304奥氏体不锈钢耐蚀性的影响[J]. 周宇. 腐蚀与防护. 2017(03)
[5]钛合金TB6铣削表面粗糙度与表面缺陷研究[J]. 杨后川,杨保生,杜晓伟,陈名华. 航空制造技术. 2017(05)
[6]TiAlN,TiAlSiN涂层的制备及其切削性能[J]. 陈强,张而耕,张锁怀. 表面技术. 2017(01)
[7]大进给铣削沉淀硬化不锈钢刀具失效分析及切削参数优化[J]. 杨森,孙剑飞,李海燕,韩利萍. 中国机械工程. 2016(24)
[8]CVD涂层刀具高速铣削天然大理石表面粗糙度研究[J]. 苏晓云,闫秀丽,蔡宏. 组合机床与自动化加工技术. 2016(12)
[9]普通304奥氏体不锈钢晶间腐蚀性能及测试方法[J]. 覃士敏,程续,兰银辉,何翠竹,强文江. 金属世界. 2016(06)
[10]铝硅合金ADC12高速铣削力实验研究[J]. 何一冉,毕京宇,陈涛,丛明,刘冬. 组合机床与自动化加工技术. 2016(04)
博士论文
[1]基于长疲劳寿命的钛合金Ti6Al4V铣削加工表面完整性研究[D]. 杨东.山东大学 2017
[2]核电主管道不锈钢的腐蚀疲劳行为研究[D]. 武焕春.北京科技大学 2016
[3]铣削表面形貌的多尺度表征与仿真技术[D]. 李博.浙江大学 2015
[4]304不锈钢切削加工表面特性的研究[D]. 周芳娟.华中科技大学 2014
[5]基于声发射检测技术的核电用304不锈钢腐蚀行为研究[D]. 杜刚.天津大学 2012
[6]基于最小切除厚度的微切削加工机理研究[D]. 史振宇.山东大学 2011
[7]铝合金7050-T7451微切削加工机理及表面完整性研究[D]. 周军.山东大学 2010
[8]钛合金高速铣削加工机理及铣削参数优化研究[D]. 陈建岭.山东大学 2009
硕士论文
[1]高速铣削工艺对7055-T6I4铝合金表面质量和耐腐蚀性能的影响[D]. 杨迅雷.湖南科技大学 2017
[2]H13钢硬态铣削切屑相变及加工表面完整性研究[D]. 闫振国.山东大学 2017
[3]基于高速铣削稳定性的减振工具系统基础研究及其应用[D]. 李超.江苏大学 2017
[4]钛合金TC11车削已加工表面质量试验研究[D]. 韩甲栋.哈尔滨理工大学 2017
[5]新型钛合金加工表面完整性与疲劳性能研究[D]. 杜舜尧.南京航空航天大学 2017
[6]硬质合金立铣刀高效铣削钛合金表面完整性研究[D]. 鲁炎鑫.湘潭大学 2016
[7]航空铝合金切削表层微观组织特征与性能研究[D]. 安增辉.济南大学 2016
[8]干切削表面残余应力实验研究与数值模拟[D]. 何志锋.南华大学 2016
[9]高速铣削铝锂合金切削力和表面粗糙度试验研究[D]. 吕岩.燕山大学 2016
[10]精密切削加工表面完整性及评价方法研究[D]. 岳玮.江苏大学 2016
本文编号：3491605
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