表面微织构PCBN刀具干式车削钛合金的切削性能研究

发布时间：2024-04-18 22:44

　　钛合金因其拥有优异的物理、化学、机械性能被广泛用于航天航空、飞机制造、船舶等领域。但钛合金因其材料特性一直被视为难切削材料,因此如何有效提高钛合金的切削效率一直都是切削加工的研究热点。由于仿生摩擦学的发展,发现在刀具的前刀面进行合理的微织构可以有效减少切削加工时刀屑接触面积,改善刀屑界面间的摩擦,减小切削力。本文以提高刀具的切削性能为研究方向,在干式切削条件下进行钛合金的切削加工,研究微织构对刀具切削性能的影响:(1)研究不同的切削参数对刀具切削性能的影响。使用无织构PCBN刀具干式切削钛合金,分析切削参数对切削力和已加工工件表面粗糙度的影响,发现切削参数中对切削力影响最大的是背吃刀量,对已加工工件表面粗糙度影响最大是进给量,综合考虑切削力和工件的表面粗糙度选出最佳切削参数。(2)选取凹槽宽度、间距、与切削刃所成的角度、与切削刃的距离作为织构因素,利用有限元仿真软件进行微织构PCBN刀具干式切削钛合金TC4试验,分析不同凹槽织构参数对切削力和切削温度的影响,并根据试验结果进一步优化凹槽织构,进行对比试验,发现优化后的织构刀具与无织构刀具相比可以有效降低切削温度和切削力。(3)利用激光加...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1钛合金

第1章绪论3料磨损。涂层刀具与未涂层刀具加工产生的工件表面残余应力表现出由压应力向拉应力过渡的趋势。1.3钛合金的基本性能及切削加工研究现状1.3.1钛合金的基本性能钛合金是以钛元素为主适当添加其他合金元素组成的合金，有着“海洋金属”、“第三金属”等称号。相比于其他黑色金属具有强....

图1-3微孔阵

4]利用ABAQUS建立高速切削钛合金的切削模型，研究切削速度对切屑形态的影响，发现切削速度越大切屑锯齿化程度越高。管小燕等[35]利用有限元仿真研究了切削参数对切削形态的影响，发现切削速度和进给量越大，锯齿频率也越高。刘东[36]对切削钛合金过程中的切削力与切屑的锯齿形变化进行....

图1-4条纹显示原理图

第1章绪论7构铣刀在同等条件下加工NAK80，用扫描电镜（SEM）对铣刀的磨损状态进行检测。结果表明，与主切削刃垂直的微沟槽切削力最小，且耐磨性最佳。NoritakaKawasegi等[39]为了研究纳米级和微米级织构对摩擦性能的影响，设计了平行、垂直和交叉纹理三种类型的织构，如....

图1-5四种微织构图

第1章绪论8于滨洋[47]等通过有限元分析了微织构硬质合金刀具车削钛合金时切削力对刀具应力分布的影响，结果表明在切削加工时微织构存在可以改善刀具的应力分布，减小切削力。ToshiyukiObikawa等[48-49]通过在表面经溅射、光刻、湿蚀刻及微织构处理在硬质合金刀具的表面分....

本文编号：3957842