本文關(guān)鍵詞：V型槽微細(xì)切削加工機(jī)理及其表面質(zhì)量研究

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【摘要】：通過(guò)特殊的方法在工件表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)加工,使得工件具備一定形貌特征的微結(jié)構(gòu)表面在現(xiàn)代國(guó)防科技領(lǐng)域以及工業(yè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。加工精度高、材料適用性廣、加工效率高以及三維加工能力強(qiáng),使得微細(xì)切削加工技術(shù)逐漸成為微結(jié)構(gòu)表面加工的重要手段。超精密加工技術(shù)、精密數(shù)控機(jī)床的研制、微小型刀具的設(shè)計(jì)以及超精密檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展,使得微細(xì)切削技術(shù)的研究也隨之不斷深入。微V型槽切削加工作為微細(xì)切削加工的一種重要形式,其加工機(jī)理的研究對(duì)微細(xì)切削理論研究具有重要的參考價(jià)值。本文以微V型槽結(jié)構(gòu)切削加工為研究對(duì)象,利用單晶金剛石刀具使用直角切削的方式,對(duì)三種不同加工材料(無(wú)氧銅、6061鋁合金和PMMA)進(jìn)行微V型槽的切削加工試驗(yàn)。主要通過(guò)對(duì)加工過(guò)程微切削力的采集、加工產(chǎn)生的切屑的收集分析以及加工表面質(zhì)量形貌的分析得到V型槽的相關(guān)微細(xì)加工機(jī)理。主要的工作及研究?jī)?nèi)容如下:(1)闡述了微細(xì)切削加工的應(yīng)用領(lǐng)域及特點(diǎn),對(duì)微細(xì)切削加工研究進(jìn)行介紹;介紹了目前微細(xì)切削加工機(jī)理的研究?jī)?nèi)容;根據(jù)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)條件,確定了微V型槽切削加工機(jī)理的研究?jī)?nèi)容,介紹了V型槽的加工原理并且完成了微細(xì)切削實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建。(2)對(duì)微V型槽加工過(guò)程中的切削力進(jìn)行了研究。根據(jù)微V型槽的切削加工進(jìn)行二維切削力分析以及三維切削力建模;設(shè)計(jì)微V型槽切削加工試驗(yàn),利用Kistler切削力測(cè)量系統(tǒng)對(duì)切削過(guò)程產(chǎn)生的切削力進(jìn)行收集;對(duì)采集的切削力數(shù)據(jù)進(jìn)行矯正處理,分析了在不同的材料以及切削參數(shù)變化的切削力變化,發(fā)現(xiàn)切削深度是影響切削力的主要因素,切削速度對(duì)切削力的影響不大;求得V型槽加工的單位切削力,分析不同切削條件下單位切削力的變化原因。(3)對(duì)V型槽切削過(guò)程產(chǎn)生的微細(xì)切屑進(jìn)行觀察分析。研究了V型槽加工過(guò)程切屑的形成過(guò)程,通過(guò)對(duì)V型槽加工產(chǎn)生的切屑進(jìn)行測(cè)量計(jì)算,得到切屑的變形系數(shù),分析其變化規(guī)律;通過(guò)切屑形貌的觀察,得到不同材料以及切削參數(shù)條件下切屑的形成規(guī)律。(4)對(duì)V型槽加工表面的形成進(jìn)行分析,根據(jù)微細(xì)切削加工的特點(diǎn),討論了微細(xì)切削加工表面的影響方面;討論了微結(jié)構(gòu)表面的檢測(cè)方法,根據(jù)V型槽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量,并且對(duì)實(shí)際測(cè)量產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行分析;通過(guò)共聚焦顯微鏡觀察加工表面,分析切削材料以及切削參數(shù)對(duì)加工表面質(zhì)量的影響,得到結(jié)論無(wú)氧銅以及6061鋁合金更適合V型槽的的加工。
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG501

【參考文獻(xiàn)】

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