本文關(guān)鍵詞：基于切屑形態(tài)分析的鈦合金螺旋銑孔熱力耦合模型　出處：《浙江大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：鈦合金是目前航空航天領(lǐng)域中重要的結(jié)構(gòu)材料。其高強(qiáng)度、低導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)致加工時出現(xiàn)切削力大、切削溫度高等一系列問題。螺旋銑工藝是一種針對加工諸如鈦合金等難加工材料的新型制孔工藝,相對于傳統(tǒng)鉆削具有可調(diào)偏心、切削力小、散熱性良好等優(yōu)點。采用專用螺旋銑刀,可以獲得比傳統(tǒng)的立銑刀更優(yōu)良的加工效果。為了描述切削力和切削溫度的形成機(jī)理和作用關(guān)系,優(yōu)化專用刀具的加工參數(shù)和刀具結(jié)構(gòu),建立與刀具結(jié)構(gòu)和加工參數(shù)有關(guān)的螺旋銑孔熱力耦合模型具有十分重要的意義。首先,根據(jù)螺旋銑孔加工參數(shù)的特點,對螺旋銑孔運動過程進(jìn)行合理的簡化。通過簡化模型建立了專用刀具中的兩種切削刃(W刃和S刃)產(chǎn)生的切屑的幾何形態(tài)與加工參數(shù)、刀具結(jié)構(gòu)尺寸之間的關(guān)系。其次,根據(jù)專用刀具雙刃切削的特點,建立了雙刃斜角剪切模型計算四個切削刃任意時刻產(chǎn)生的切削力。然后針對切削過程中產(chǎn)生的切屑進(jìn)行分析,建立了包含移動剪切面熱源和前刀面摩擦熱源的切屑溫度場模型,由此計算出切削過程中剪切面、前刀面和切削刃上的溫度。將切削力模型和切削溫度模型相結(jié)合,考慮切削力和切削溫度之間的相互影響作用,建立了專用銑刀螺旋銑孔的熱力耦合模型。利用測力儀和半人工熱電偶法對螺旋銑鈦合金孔過程中的切削力、切削區(qū)的溫度進(jìn)行測量,通過單因素試驗對熱力耦合模型進(jìn)行驗證。結(jié)果表明,計算結(jié)果與測量值的平均誤差在5%以內(nèi),證明模型具有相當(dāng)?shù)目煽啃�。通過正交試驗探究切削力、切削溫度與鈦合金螺旋銑孔加工精度、加工質(zhì)量之間的關(guān)系。最后,在保證加工精度和質(zhì)量的基礎(chǔ)上,利用熱力耦合模型對加工參數(shù)和刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V261

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本文編號：1324551