【摘要】：高硅鋁合金是一種新型材料,在汽車發(fā)動機零件和電子封裝外殼方面應(yīng)用廣泛,其質(zhì)量輕、熱膨脹系數(shù)低、強度高等優(yōu)點,必定在未來會有很好的市場。但是,高硅鋁合金材料含硅量高,加工過程中刀具的磨損大、加工效率低且加工過程中容易產(chǎn)生積削瘤,工件表面容易劃傷,這極大的阻礙了該硅鋁合金產(chǎn)品的應(yīng)用和開發(fā)。因此,研究高硅鋁合金的切削加工性,探索選擇最優(yōu)化切削加工參數(shù)和刀具對于高硅鋁合金的加工來說至關(guān)重要。本文基于金屬切削加工原理,運用切削加工有限元軟件AdvantEdge FEM建立高硅鋁合金銑削三維模型,采用TiAlN涂層刀具和金剛石涂層刀具,分別對含硅量高達50%的高硅鋁合金CE11進行銑削加工切削性能分析。通過正交虛擬實驗方案對高硅鋁合金進行有限元仿真,得到不同加工參數(shù)以及不同涂層材料刀具加工條件下銑削力和溫度的變化曲線。同時運用極差分析法優(yōu)選出最優(yōu)切削參數(shù)加工方案,與硬質(zhì)合金刀具的加工最優(yōu)方案進行對比,體現(xiàn)涂層刀具的優(yōu)越性。另外,對金剛石涂層刀具采用單一變量,分析各因素的單一變化如何影響銑削力和溫度。為了驗證有限元仿真結(jié)果,本文進行了實驗驗證,運用壓電晶體傳感器和紅外線熱傳感器對銑削力和銑削溫度進行了測量,通過對實驗數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)的分析比較,誤差在可控范圍內(nèi),表明有限元仿真能夠較準確地反應(yīng)實際結(jié)果。最后本文得出結(jié)論:TiAlN涂層刀具和金剛石涂層刀具都能很好的對高硅鋁合金進行實際生產(chǎn)加工,并具有優(yōu)于硬質(zhì)合金刀具的切削性能;金剛石涂層刀具在低速大進給條件下加工效率最高,而且溫度、力都較低;進給量、銑削深度對銑削力影響很大,進給量、銑削深度增大,主銑削力增大最為明顯;銑削寬度增大,背刀力大幅增大;銑削速度對切削力影響不大;運用有限元仿真能夠快速準確的研究切削過程,大大減少實驗經(jīng)費,提高效率。
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【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG54

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2467732