平頭立銑刀銑削加工鋁合金211Z的研究
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【摘要】:高強(qiáng)度鑄造鋁合金211Z是Al-Cu-Mn-Cr-Re系新型高強(qiáng)度鋁合金材料。它采用工業(yè)純鋁代替高純鋁,在其中添加稀土金屬元素鈰(Ce)、鑭(La)鐠(Pr)等元素,在大幅度降低冶煉成本的同時(shí),較大幅度地提高了鋁合金材料的物理和機(jī)械性能。這些特點(diǎn)使該材料在航空航天、機(jī)械、交通、通信、高科技建筑結(jié)構(gòu)等高端軍民行業(yè)和領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。較強(qiáng)的塑性和變形能力使該材料的加工具有一定的特殊性。本課題以鋁合金211Z的銑削加工為研究對(duì)象,研究硬質(zhì)合金平頭立銑刀銑削鋁合金211Z的過程中,銑削參數(shù)(主軸轉(zhuǎn)速、每齒進(jìn)給量、切削深度、切削寬度)對(duì)切削加工的影響,以便優(yōu)化機(jī)械加工的銑削參數(shù)。課題采用有限元仿真和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的手法,根據(jù)設(shè)計(jì)的單因素及正交實(shí)驗(yàn),獲得了銑削參數(shù)對(duì)切削力、切削溫度、表面粗糙度以及表面殘余應(yīng)力的影響規(guī)律;優(yōu)選出了可獲得較低表面粗糙度的切削參數(shù);建立了切削參數(shù)對(duì)切削力以及表面粗糙度影響的預(yù)測模型,對(duì)其進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),驗(yàn)證了預(yù)測模型的可行性;對(duì)比鋁合金211Z銑削加工時(shí)有限元仿真及切削實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)兩者變化規(guī)律及趨勢一致性良好,說明通過模擬仿真可以對(duì)實(shí)際加工中銑削參數(shù)對(duì)各指標(biāo)的影響進(jìn)行較好地預(yù)測。課題的開展,為鋁合金211Z銑削加工時(shí)銑削參數(shù)的選擇提供了依據(jù),對(duì)提高被加工零件的加工精度、改善被加工零件的表面質(zhì)量,控制銑削加工過程、提高產(chǎn)品質(zhì)量,具有一定的參考價(jià)值。對(duì)充分發(fā)揮鋁合金211Z材料的特性,構(gòu)建與之適應(yīng)的加工工藝技術(shù),促進(jìn)該材料的推廣和應(yīng)用,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
【關(guān)鍵詞】:鋁合金211Z 銑削參數(shù) 切削力 切削溫度 表面粗糙度 表面殘余應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】:貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG54
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-7
- 第一章 緒論7-12
- 1.1 課題研究背景和意義7-8
- 1.2 鋁合金切削加工的研究現(xiàn)狀8-10
- 1.3 本課題的研究內(nèi)容及方法10-12
- 第二章 銑削參數(shù)對(duì)切削力和切削溫度的影響研究12-40
- 2.1 銑削參數(shù)對(duì)切削力的影響研究13-35
- 2.1.1 銑削鋁合金 211Z的有限元仿真模型建立13-20
- 2.1.2 切削實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立20-24
- 2.1.3 銑削參數(shù)對(duì)切削力影響規(guī)律研究24-31
- 2.1.4 切削力預(yù)測模型的研究31-35
- 2.2 銑削參數(shù)對(duì)切削溫度影響的仿真研究35-38
- 2.2.1 主軸轉(zhuǎn)速對(duì)切削溫度的影響研究36
- 2.2.2 每齒進(jìn)給量對(duì)切削溫度的影響研究36-37
- 2.2.3 切削深度對(duì)切削溫度的影響研究37-38
- 2.2.4 切削寬度對(duì)切削溫度的影響研究38
- 2.3 本章小結(jié)38-40
- 第三章 銑削參數(shù)對(duì)加工表面粗糙度的影響研究40-48
- 3.1 切削實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立40-41
- 3.2 銑削參數(shù)對(duì)加工表面粗糙度的影響規(guī)律研究41-44
- 3.2.1 主軸轉(zhuǎn)速對(duì)表面粗糙度的影響研究41-42
- 3.2.2 每齒進(jìn)給量對(duì)表面粗糙度的影響研究42-43
- 3.2.3 切削深度對(duì)表面粗糙度的影響研究43
- 3.2.4 切削寬度對(duì)表面粗糙度的影響研究43-44
- 3.3 銑削參數(shù)對(duì)表面粗糙度的影響程度分析44-45
- 3.4 表面粗糙度預(yù)測模型研究45-46
- 3.5 本章小結(jié)46-48
- 第四章 銑削參數(shù)對(duì)加工表面殘余應(yīng)力的影響研究48-56
- 4.1 銑削參數(shù)對(duì)表面殘余應(yīng)力影響的仿真研究49-52
- 4.1.1 表面殘余應(yīng)力仿真結(jié)果的獲取49-50
- 4.1.2 表面殘余應(yīng)力的仿真結(jié)果分析50-52
- 4.2 銑削參數(shù)對(duì)表面殘余應(yīng)力影響的實(shí)驗(yàn)研究52-55
- 4.2.1 切削實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建立53-54
- 4.2.2 表面殘余應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析54-55
- 4.3 實(shí)驗(yàn)與仿真的對(duì)比研究55
- 4.4 本章小結(jié)55-56
- 第五章 結(jié)論和展望56-58
- 參考文獻(xiàn)58-61
- 附錄:攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文61-62
- 致謝62-63
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6 石s
本文編號(hào):293244
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