基于6063铝合金的高速铣削技术应用研究

发布时间：2017-08-19 07:01

  本文关键词：基于6063铝合金的高速铣削技术应用研究

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【摘要】：铝合金是目前工业生产中应用最为广泛的一种有色金属材料,其在航天航空、机械制造、汽车生产等多个行业中被大量使用。而高速切削由于具有铣削力小、加工效率高、加工表面质量好等多方面优势,因此被广泛应用于铝合金加工中。随着工业经济的飞速发展,人们对于铝合金的需求也日益增多,高速加工铝合金也因此成为了国内研究的热点。本课题主要针对企业广泛使用的6063铝合金进行高速切削技术的应用研究。深入分析了高速切削在铝合金加工方面的技术特点,利用美国SFTC公司开发的一套基于有限元的工艺仿真系统DEFORM 2D 9.1强大的金属加工模拟分析功能,在不同参数下对6063铝合金加工过程进行计算机模拟,直观地了解分析加工过程的缺陷和数据;结合企业常加工的工件结构,根据模拟结果制定了相对应的加工参数,并在美国HAAS 3SS数控机床上实际应用并得出结论:铣削力受铣削速度的影响不大,但随铣削宽度增大而显著增长。为了减少高速切削中发热和降低加工过程中刀具与工件中的摩擦,研究了切削液的使用浓度和使用规范,同时测试和监测了切削液的使用消耗速度,为切削液补液周期提供依据;根据加工工件的形状特点,设计多款CNC用长条工件多制件气动装夹的装置,大大提高了工件加工的效率,并进行了装夹受力模拟分析,得到楔形夹头的应力分布较为均匀。本课题主要针对6063铝合金进行高速切削技术的应用提出的,对制造行业中其他铝合金材料甚至其它材料加工有着借鉴意义。
【关键词】：6063铝合金 高速铣削 DEFORM模拟 夹具
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG54
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 课题研究的目的与意义9-11
• 1.1.1 引言9-10
• 1.1.2 课题研究的目的与意义10-11
• 1.2 高速切削的发展简介11-12
• 1.3 课题国内外研究现状12-14
• 1.3.1 刀具研究12-13
• 1.3.2 加工参数13-14
• 1.3.3 切削模拟14
• 1.4 课题研究的主要内容14-16
• 第二章 铝合金高速铣削模拟与应用16-29
• 2.1 有限元模型16-18
• 2.1.1 模型简化16-17
• 2.1.2 几何模型17
• 2.1.3 网格划分与边界定义17-18
• 2.1.4 铣削参数18
• 2.2 仿真结果与讨论18-22
• 2.2.1 仿真与实验结果分析18-20
• 2.2.2 工艺参数对铣削力的影响20-22
• 2.3 拟定加工参数与材料分析22-26
• 2.3.1 刀具参数22-23
• 2.3.2 加工材料分析23
• 2.3.3 铣削加工参数23-26
• 2.4 铣削实验26-28
• 2.4.1 加工试验26-27
• 2.4.2 振动试验27
• 2.4.3 加工效率试验27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 高速加工中的切削液研究29-37
• 3.1 切削液使用中产生的问题29-30
• 3.1.1 细菌滋生29
• 3.1.2 切削液分层29
• 3.1.3 浮油29-30
• 3.2 浓度计算与检测30-32
• 3.2.1 浓度计算30-31
• 3.2.2 切削液的检测31-32
• 3.5 切削液实验研究32-36
• 3.6 本章小结36-37
• 第四章 多工件夹具设计37-52
• 4.1 设计背景37-38
• 4.2 设计方案38-44
• 4.2.1 设计方向38-39
• 4.2.2 设计实例39-43
• 4.2.3 效率计算43-44
• 4.3 夹具夹头模拟优化44-50
• 4.3.1 研究背景44-45
• 4.3.2 模型建立45-46
• 4.3.3 应力分布46-50
• 4.3.4 模拟结果50
• 4.4 本章小结50-52
• 结论与展望52-53
• 参考文献53-55
• 致谢55-56
• 附件56

【参考文献】

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本文编号：699288