本文關鍵詞：硬質合金航空螺紋刀具的研究開發(fā)

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【摘要】：近年來,隨著航空工業(yè)的飛速發(fā)展,航空制造業(yè)對相關設備細節(jié)配合的要求也越來越高,特別是航空螺紋的加工使用。鈦合金是航空設備的理想制造材料,因為其具有很高的比強度,所以能夠在滿足各項性能的情況下大大減少飛機重量,提高飛機的載重量和機動性,在航空材料中具有強大競爭力和廣闊的市場前景。但鈦合金切削難度大,刀具易發(fā)生粘刀和粘結磨損,切削效果受刀具、工件材料和切削溫度影響較嚴重。這些缺點成為阻礙鈦合金螺紋車削工藝發(fā)展的關鍵因素。鈦合金零件的螺紋加工不同于普通螺紋,航空設備對螺紋的精度和抗疲勞能力要求遠高于普通螺紋,這就導致航空螺紋的加工成本偏高。為此,本文針對鈦合金螺紋車削刀具進行研究,其中包括刀具結構、切削參數、刀具磨損、切削力和切削熱等方面。具體開展了以下幾部分的工作:(1)根據螺紋車削加工原理,研究了MJ螺紋車削加工原理,為規(guī)劃切削試驗和改進實際加工工藝提供理論基礎:(2)根據MJ螺紋加工特點,從切削力、切屑形態(tài)和刀具磨損等方面分三個階段進行切削試驗,對比評價不同刀具的切削性能好壞,分析影響切削性能的原因,為后續(xù)加工積累經驗。(3)利用有限元仿真軟件,建立鈦合金螺紋車削過程仿真模型,結合鈦合金螺紋車削試驗,對試驗結論進行驗證。(4)根據切削熱的傳播原理,利用有限元仿真模擬,研究了切削參數、刀具幾何角度及刃口鈍化情況對切削溫度及其分布的影響規(guī)律。并引入了位錯運動和剪切滑移理論研究鋸齒形切屑形成過程,分析切削條件對切屑形成的影響規(guī)律。
【關鍵詞】：鈦合金 MJ螺紋 螺紋車削 切削試驗 有限元 鋸齒形切屑
【學位授予單位】：西華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V261.27
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 引言8-18
• 1.1 課題研究的背景及目前存在的問題8-9
• 1.2 刀具技術研究現狀9-11
• 1.2.1 硬質合金刀具材料的發(fā)展現狀及趨勢9
• 1.2.2 硬質合金刀具材料優(yōu)劣評判標準9-10
• 1.2.3 硬質合金刀具涂層技術發(fā)展現狀10-11
• 1.3 硬質合金刀具結構的改進11-13
• 1.4 航空用鈦合金螺紋加工技術的發(fā)展13-17
• 1.4.1 鈦合金材料簡介13-14
• 1.4.2 航空用鈦合金螺紋刀具發(fā)展現狀14-15
• 1.4.3 國內外鈦合金螺紋加工現狀15-16
• 1.4.4 航空鈦合金螺紋加工難點及刀具性能要求16-17
• 1.5 本課題研究的主要內容17-18
• 2 MJ螺紋車削加工原理研究18-26
• 2.1 螺紋車削加工原理19-20
• 2.2 螺紋車削加工特點20
• 2.3 鈦合金螺紋刀具結構的選擇20-22
• 2.4 進刀方式的選擇22-23
• 2.5 螺紋車削走刀量的分配方式23-24
• 2.6 螺紋車削中的斷屑24-25
• 2.7 本章小結25-26
• 3 切削性能實驗規(guī)劃26-31
• 3.1 試驗設備、刀具及工件26-27
• 3.1.1 試驗設備26
• 3.1.2 試驗刀具26-27
• 3.1.3 試驗工件27
• 3.2 檢測設備及手段27-29
• 3.3 試驗方案規(guī)劃29-30
• 3.3.1 切削參數優(yōu)選階段規(guī)劃29-30
• 3.3.2 刀片優(yōu)選階段規(guī)劃30
• 3.3.3 刀具磨損對比階段規(guī)劃30
• 3.4 本章小結30-31
• 4 MJ螺紋車削試驗分析31-45
• 4.1 切削力試驗31-33
• 4.1.1 切削參數優(yōu)選階段結果分析31-32
• 4.1.2 切削力信號分析32-33
• 4.2 刀片優(yōu)選階段試驗結果分析33-37
• 4.2.1 切削力對比分析33-34
• 4.2.2 切屑形狀對比分析34-36
• 4.2.3 鋸齒形切屑形成原理36-37
• 4.3 刀具磨損對比階段試驗結果分析37-41
• 4.4 刀片破損失效分析41-42
• 4.5 刀具涂層對比42-43
• 4.6 本章小結43-45
• 5 車削加工有限元分析45-60
• 5.1 金屬切削過程有限元分析原理45-46
• 5.2 有限元分析軟件介紹46-47
• 5.3 有限元分析方法的關鍵問題47
• 5.4 螺紋車削有限元模型的建立47-49
• 5.4.1 工件材料模型參數48-49
• 5.4.2 刀具參數49
• 5.4.3 切削參數49
• 5.5 仿真結果分析49-53
• 5.6 刀具結構對切削溫度的影響53-56
• 5.6.1 刀具前角對切削溫度的影響53-54
• 5.6.2 刀具后角大小對切削溫度的影響54-55
• 5.6.3 刃口鈍化半徑對切削熱分布的影響55-56
• 5.7 鋸齒狀切屑形成過程56-59
• 5.8 本章總結59-60
• 6 總結與展望60-61
• 6.1 總結60
• 6.2 展望60-61
• 參考文獻61-63
• 攻讀碩士期間發(fā)表學術論文情況63-64
• 致謝64-65

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