本文選題：低溫微量潤滑 + 300M超高強(qiáng)度鋼　； 參考：《哈爾濱理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：低溫微量潤滑切削技術(shù)(CMQL)是一種重要的綠色切削技術(shù),秉承綠色制造的理念在切削加工過程中無廢氣、廢渣、廢液的排放。它汲取微量潤滑技術(shù)(MQL)的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)融合低溫冷風(fēng)技術(shù),在減小切削力,降低切削溫度、提升潤滑效果的同時(shí)還提高了已加工表面的表面質(zhì)量。特別是在切削加工難加工材料時(shí),更體現(xiàn)出低溫微量潤滑的獨(dú)特優(yōu)勢。研究中所用的300M鋼是一種應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的難加工材料,采用傳統(tǒng)加工方法時(shí),會(huì)出現(xiàn)切削力過大、切削區(qū)域溫度過高、刀具壽命極大縮短進(jìn)而造成生產(chǎn)效率低、資源消耗大,限制了300M超高強(qiáng)度鋼在此領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。本文采用CMQL技術(shù),試驗(yàn)仿真相結(jié)合,針對低溫微量潤滑條件下高速銑削300M鋼的切削力、切削溫度進(jìn)行了研究。首先,通過有限元分析軟件準(zhǔn)確構(gòu)建300M鋼高速銑削加工過程動(dòng)態(tài)物理仿真模型,對刀具應(yīng)力場和溫度場的三維數(shù)值模擬計(jì)算。得到低溫微量潤滑條件下高速銑削300M鋼刀具的應(yīng)力場和溫度場分布。其次,在干式與低溫微量潤滑兩種不同環(huán)境下,采用不同切削參數(shù)進(jìn)行高速銑削300M鋼的單因素切削試驗(yàn),分別測量兩種不同切削環(huán)境下的切削力,同時(shí)測量切削區(qū)域的溫度。深入分析低溫微量潤滑在高速銑削300M鋼加工中的降溫減摩效果,得到低溫微量潤滑環(huán)境下切削力、切削溫度與各切削參數(shù)的變化規(guī)律。進(jìn)而,選擇合理的切削參數(shù)用于低溫微量潤滑高速銑削300M鋼正交試驗(yàn)。在試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上獲得了低溫微量潤滑條件下高速銑削300M鋼切削力、切削溫度相對于切削參數(shù)的預(yù)測模型,并完成預(yù)測模型的顯著性檢驗(yàn)。最后,以預(yù)測模型為基礎(chǔ)應(yīng)用遺傳算法建立多目標(biāo)優(yōu)化模型,根據(jù)約束條件得到最優(yōu)的切削參數(shù),從而為實(shí)際生產(chǎn)加工提供參考。
[Abstract]:Low temperature micro lubricating cutting technology (CMQL) is an important green cutting technology. Following the concept of green manufacturing, there are no exhaust gas, waste slag and waste liquid in the cutting process. It absorbs the advantages of micro lubrication technology and combines low temperature cold air technology to reduce cutting force, reduce cutting temperature and improve lubricating effect, at the same time, it improves the surface quality of machined surface. Especially in cutting difficult to process materials, but also reflect the unique advantages of low-temperature micro-lubrication. The 300M steel used in the research is a kind of difficult to be machined material used in the field of aerospace. When the traditional machining method is adopted, the cutting force is too large, the cutting area temperature is too high, the tool life is greatly shortened and the production efficiency is low. Large resource consumption limits the application and development of 300 M ultra-high strength steel in this field. In this paper, the cutting force and cutting temperature of 300m steel in high-speed milling under low temperature and micro lubrication are studied by using CMQL technology and experimental simulation. Firstly, the dynamic physical simulation model of 300m steel high speed milling process is built by finite element analysis software, and the three dimensional numerical simulation of the stress field and temperature field of the cutting tool is calculated. The distribution of stress field and temperature field of high speed milling 300 M steel tool under low temperature micro lubrication is obtained. Secondly, in two different environments of dry and low temperature micro lubrication, the single factor cutting test of high speed milling 300M steel was carried out by using different cutting parameters. The cutting forces in two different cutting environments were measured, and the temperature of the cutting region was measured at the same time. The antifriction effect of low temperature micro lubrication in high speed milling of 300m steel is analyzed, and the variation of cutting force, cutting temperature and cutting parameters under low temperature micro lubrication is obtained. Furthermore, reasonable cutting parameters are selected for low temperature micro lubrication and high speed milling of 300 M steel orthogonal test. On the basis of the experimental data, the prediction model of cutting force and cutting temperature relative to cutting parameters for high speed milling 300M steel under low temperature microlubrication was obtained, and the significance test of the prediction model was completed. Finally, based on the prediction model, genetic algorithm is used to establish a multi-objective optimization model, and the optimal cutting parameters are obtained according to the constraint conditions, thus providing a reference for practical production and processing.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG54

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本文編號：1958282