高速铣削淬硬钢已加工表面细观结构分析与建模

发布时间：2017-08-24 01:15

  本文关键词：高速铣削淬硬钢已加工表面细观结构分析与建模

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【摘要】：淬硬钢因具有强度高、耐磨损性能好等多种优良性能而被广泛应用于汽车覆盖件模具制造行业。淬硬钢模具加工的最后一道工序一般都是采用精加工，这样可以有力的保证淬硬钢模具的表面质量。切削加工条件对工件表面的形成有着很大影响，不同的工件表面具有的力学性能不尽相同，这就使得淬硬钢模具的服役性能有着很大的差异。 本文针对高速铣削淬硬钢已加工表面细观结构的分析与建模，对球头刀铣削加工表面形貌的形成过程进行分析，结合高速切削试验，研究分析表面形貌、加工硬化等随切削参数的变化规律，并对表面微缺陷进行统计分析，，具体研究内容如下： 首先，分析球头刀铣削加工表面形貌生成机制，推导计算球头刀表面形貌的棱线表达式，进而建立表面形貌理论模型，并对表面形貌的方向进行确定，分析表面形貌对零件使用性能的影响作用。 其次，根据高速铣削淬硬钢试验，采用单因素试验研究切削参数对表面粗糙度以及表面加工硬化等的影响规律，采用正交试验研究切削参数对表面粗糙度影响的显著性。 再次，分析高速铣削淬硬钢试验数据，建立表面粗糙度的预测模型，在对已加工表面形貌微单元特征参数测量的基础上，对表面形貌微单元理论特征参数进行修正。 最后，对零件表面微缺陷进行显微观测，分析其产生原因并进行有效的分类，提取典型特征参数，对已加工表面和横截面分别进行微缺陷的统计分析，为研究零件的损伤演化提供理论依据和数据支持。 本文对球头刀铣削加工的表面形貌进行理论建模研究，通过高速铣削试验，研究切削参数对已加工表面几何方面和物理方面的影响，结合已加工表面微缺陷的检测分析，为后续的损伤分析获得边界条件，从而进一步研究零件的服役性能。
【关键词】：淬硬钢 高速铣削 细观结构 建模
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG54
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题研究的背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 高速切削加工研究现状11-12
• 1.2.2 表面形貌研究现状12-14
• 1.2.3 表面缺陷研究现状14-15
• 1.3 论文主要研究内容15-16
• 第2章 已加工表面细观几何形貌的理论建模16-26
• 2.1 已加工表面微单元的形成16-17
• 2.1.1 球头铣刀加工特点16-17
• 2.1.2 微单元的排列17
• 2.2 表面形貌的生成机制研究17-22
• 2.2.1 表面形貌微单元特征参数17-19
• 2.2.2 表面形貌棱线表达式19-22
• 2.3 表面形貌方向的研究22-24
• 2.3.1 表面形貌方向的确定22-23
• 2.3.2 表面形貌对使用性能的影响23-24
• 2.4 本章小结24-26
• 第3章 高速铣削淬硬钢表面形成试验研究26-39
• 3.1 表面粗糙度试验26-32
• 3.1.1 试验条件26-27
• 3.1.2 单因素试验27-30
• 3.1.3 正交试验30-32
• 3.2 轮廓表面状态检测32-36
• 3.2.1 已加工表面检测32-34
• 3.2.2 白色条状轮廓带成因分析34-36
• 3.3 加工硬化试验36-38
• 3.3.1 试验准备和测量36
• 3.3.2 数据的整理和分析36-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 表面形貌特征参数模型的建立39-46
• 4.1 表面粗糙度预测模型的建立39-42
• 4.1.1 回归方程的建立39
• 4.1.2 模型的显著性检验39-41
• 4.1.3 切削加工参数优化41-42
• 4.2 微单元特征参数模型的修正42-45
• 4.2.1 数据测量42
• 4.2.2 理论值与测量值的比较42-43
• 4.2.3 特征参数理论模型的修正43-45
• 4.3 本章小结45-46
• 第5章 表面微缺陷的统计46-58
• 5.1 微缺陷产生的原因及分类46-48
• 5.1.1 微缺陷产生的原因46-47
• 5.1.2 微缺陷的分类47-48
• 5.2 裂纹微缺陷的形成48-50
• 5.2.1 铸造产生的裂纹48-49
• 5.2.2 切削加工产生的裂纹49-50
• 5.3 表面微缺陷检测50-53
• 5.3.1 试件准备及检测方法50-52
• 5.3.2 微缺陷特征参数52-53
• 5.4 微缺陷的统计分析53-57
• 5.4.1 已加工表面微缺陷统计分析53-54
• 5.4.2 横截面微缺陷统计分析54-57
• 5.5 本章小结57-58
• 结论58-59
• 参考文献59-62
• 攻读学位期间发表的学术论文62-63
• 致谢63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 崔吉顺,李文珍;铸件缩孔缩松多种预测判据的应用[J];清华大学学报(自然科学版);2001年08期

2 文怀兴;杜宣莉;史鹏涛;;进给速度对单点渐进成形表面粗糙度的影响[J];热加工工艺;2015年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 陈涛;淬硬钢GCr15精密切削过程的建模与加工表面完整性预测[D];哈尔滨理工大学;2009年

本文编号：728365