高速切削过程工件材料表面质量影响因素研究

发布时间：2017-10-03 11:01

  本文关键词：高速切削过程工件材料表面质量影响因素研究

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【摘要】：切削加工表面质量直接关系到工件的工作性能、可靠性和使用寿命。其中高速切削加工可显著改善工件的表面质量,且具有非常高的生产效率。然而,迄今为止高速切削加工参数的正确选择、工件材料与刀具的合理匹配等,主要依靠大量的试刀或是加工经验,依旧没有完备的解决方案。如何利用可行、实用、有效的方法获得最佳的表面质量、降低成本、提高生产效率,成为目前切削加工的主要问题。本文运用理论研究与实验验证相结合的方法,对切削过程表面质量关键影响因素进行深度分析。通过对TA2、TC4钛合金,紫铜、H62黄铜、QAL9铝青铜五种材料正交车削试验数据分析,并利用试验数据建立工件表面粗糙度预测模型,研究切削参数对表面粗糙度的影响。结果表明,对表面质量影响最大的因素为切削进给量,且材料自身对加工表面质量有很大的影响;通过定量计算能量势垒,来衡量材料绝热剪切敏感性强弱,研究材料特性对表面质量的影响。结果表明:材料绝热剪切敏感性越强,加工表面质量越好;通过QAl9铝青铜单因素车削试验数据,研究切削力对表面质量的影响。结果表明:表面粗糙度的变化趋势同切削力的变化趋势大体一致。以上研究结果有助于降低研究材料的表面粗糙度,提高表面质量,提高切削加工效率。
【关键词】：表面质量 高速切削 切削参数 材料性能 切削力
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG506.1
【目录】：

• 摘要6-7
• abstract7-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 选题背景及意义10-11
• 1.2 高速切削技术国内外研究现状11-13
• 1.3 影响已加工表面质量的因素13-16
• 1.3.1 影响表面粗糙度的主要因素14-15
• 1.3.2 影响表面层加工硬化的主要因素15
• 1.3.3 表面残余应力的影响因素15-16
• 1.4 工件表面质评价指标研究现状16-18
• 1.5 材料绝热剪切敏感性的研究18-19
• 1.6 主要研究内容19-20
• 第2章 切削参数对表面质量影响规律的实验研究20-33
• 2.1 钛合金高速切削试验20-27
• 2.1.1 试验方法、装置及条件20-22
• 2.1.2 钛合金试验结果测定及分析22-27
• 2.2 铜合金切削试验27-32
• 2.2.1 试验方法、装置和条件27
• 2.2.2 铜合金试验结果测定及分析27-32
• 2.3 本章小结32-33
• 第3章 表面粗糙度预测模型33-41
• 3.1 数据分析与MATLAB33-34
• 3.2 多元线性回归数学模型34-35
• 3.3 MATLAB建立线性回归预测模型35-37
• 3.4 材料表面粗糙度预测模型显著性检测37-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第4章 材料特性对表面质量的影响41-51
• 4.1 影响绝热剪切敏感性的因素41-42
• 4.2 定性分析材料特性对表面粗糙度的影响42-45
• 4.2.1 钛合金材料与表面粗糙度之间的关系42-44
• 4.2.2 铜合金材料与表面粗糙度之间的关系44-45
• 4.3 定量分析材料特性与表面粗糙度之间的关系45-50
• 4.3.1 材料绝热剪切敏感性定量表征45-47
• 4.3.2 试验材料绝热剪切敏感性定量计算及对比分析47-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第5章 切削力对表面粗糙度的影响研究51-61
• 5.1 概述51-52
• 5.1.1 切削力的产生51-52
• 5.1.2 影响切削力的因素52
• 5.2 切削力单因素试验及变化规律52-55
• 5.2.1 切削力单因素试验52-54
• 5.2.2 切削力变化规律54-55
• 5.3 QAL9铝青铜切削力与表面粗糙度的数据比照55-59
• 5.4 切削力与表面粗糙度的相关性分析59-60
• 5.5 本章小结60-61
• 结论61-63
• 参考文献63-68
• 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果68-69
• 致谢69-70

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 黄西成;陈裕泽;朱建士;;撞击实验中钨合金绝热剪切破坏的数值模拟[A];计算爆炸力学进展[C];2006年

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本文编号：964804