晶體銅曲面金剛石切削加工的有限元仿真和實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-18 19:48
超光滑表面是提高金屬零件性能的一個(gè)關(guān)鍵因素,而超精密金剛石切削加工是制備金屬超光滑表面的一項(xiàng)重要手段。金屬零件不僅包含平面,還包含多種曲面。目前已實(shí)現(xiàn)金屬超光滑平面的加工,然而如何采用金剛石切削加工制備金屬超光滑曲面亟待解決,是當(dāng)前國(guó)際研究的前沿和熱點(diǎn)之一。超精密切削加工中,金屬材料內(nèi)部的微觀構(gòu)造的機(jī)械性能和變形行為會(huì)對(duì)形成的表面質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,因此需要采用微觀尺度材料去除仿真與實(shí)驗(yàn)手段,從表面形成機(jī)理方面深入研究金屬超光滑曲面的高精度加工成形過(guò)程。本課題以晶體銅曲面的金剛石切削加工為研究對(duì)象,通過(guò)晶體塑性有限元切削仿真和超精密金剛石切削加工實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法開(kāi)展研究。本文所開(kāi)展的研究?jī)?nèi)容具體如下:晶體銅曲面金剛石切削加工的二維模型的建立,有限元仿真模型中通過(guò)采用基于位錯(cuò)滑移理論的晶體塑性本構(gòu)模型考慮了超精密切削的微尺度條件下晶體銅微觀組織構(gòu)造導(dǎo)致的各向異性變形行為,利用Jahnson-Cook損傷模型結(jié)合單元?jiǎng)h除技術(shù)模擬金屬切削加工過(guò)程中切屑的形成,是后續(xù)開(kāi)展晶體銅曲面金剛石切削加工的仿真研究的技術(shù)上的基礎(chǔ)。基于晶體銅曲面金剛石切削加工的二維有限元模型,展開(kāi)仿真計(jì)算。通過(guò)對(duì)仿真得到...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題的來(lái)源及研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 曲面金剛石切削加工的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 金屬切削加工有限元仿真的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 金屬切削加工實(shí)驗(yàn)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述簡(jiǎn)析
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 晶體銅曲面金剛石切削加工的有限元建模
2.1 引言
2.2 晶體銅的材料特征
2.3 晶體銅的本構(gòu)模型
2.4 晶體銅切削的分離準(zhǔn)則
2.5 晶體銅曲面切削加工的有限元模型
2.5.1 單晶銅曲面金剛石切削模型的建立
2.5.2 雙晶銅曲面金剛石切削模型的建立
2.6 本章小結(jié)
第3章 晶體銅曲面金剛石切削加工過(guò)程的有限元仿真研究
3.1 引言
3.2 單晶銅曲面金剛石切削加工過(guò)程
3.2.1 切削過(guò)程分析
3.2.2 切削力分析
3.2.3 加工表面質(zhì)量分析
3.3 雙晶銅曲面金剛石切削加工過(guò)程
3.3.1 切削過(guò)程分析
3.3.2 切削力分析
3.3.3 加工表面質(zhì)量分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 加工參數(shù)對(duì)晶體銅曲面切削加工影響的有限元仿真研究
4.1 引言
4.2 加工參數(shù)對(duì)單晶銅曲面金剛石切削加工的影響
4.2.1 晶體取向
4.2.2 切削速度
4.2.3 切削深度
4.2.4 刀具刃口半徑
4.3 加工參數(shù)對(duì)雙晶銅曲面金剛石切削加工的影響
4.3.1 晶粒取向差
4.3.2 切削速度
4.3.3 刀具刃口半徑
4.4 本章小結(jié)
第5章 晶體銅曲面金剛石切削加工的實(shí)驗(yàn)研究
5.1 引言
5.2 無(wú)氧銅工件和金剛石刀具
5.3 晶體銅曲面金剛石切削加工實(shí)驗(yàn)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3.3 結(jié)果分析和總結(jié)
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]自由曲面汽車車燈仿真設(shè)計(jì)研究[J]. 楊寶珠. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2019(05)
[2]汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)[J]. 李占輝. 機(jī)電工程技術(shù). 2018(08)
[3]汽車覆蓋件用淬硬鋼模具銑削加工的研究進(jìn)展[J]. 劉獻(xiàn)禮,姜彥翠,吳石,李茂月,岳彩旭,陳濤. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(17)
[4]基于晶體塑性理論的面心立方單晶變形研究[J]. 安紅萍,丁艷紅,李婷. 太原科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]金屬正交切削模型研究進(jìn)展[J]. 葉貴根,薛世峰,仝興華,戴蘭宏. 機(jī)械強(qiáng)度. 2012(04)
[6]非球面加工現(xiàn)狀[J]. 張坤領(lǐng),林彬,王曉峰. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2007(05)
[7]非球面復(fù)制成型技術(shù)的研究[J]. 王勤,余景池,胡祖元. 光學(xué)技術(shù). 2006(01)
[8]紅外線聚光非球面透鏡的單點(diǎn)金剛石鏡面切削方法[J]. 謝晉,耿安兵,熊長(zhǎng)新,吳新建. 光學(xué)精密工程. 2004(06)
[9]金屬正交切削工藝的有限元模擬[J]. 方剛,曾攀. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2003(04)
[10]數(shù)控單點(diǎn)金剛石切削非軸對(duì)稱光學(xué)鏡面[J]. 任要正,廖月明,朱派龍,孫偉. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 1998(01)
碩士論文
[1]納米晶銅各向異性刻劃加工的分子動(dòng)力學(xué)仿真研究[D]. 王站峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]光學(xué)自由曲面單點(diǎn)金剛石超精密車削理論與技術(shù)研究[D]. 于慧娟.吉林大學(xué) 2015
[3]基于NURBS的風(fēng)機(jī)葉片CAD的研究[D]. 張玉偉.山東大學(xué) 2005
本文編號(hào):3194383
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題的來(lái)源及研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 曲面金剛石切削加工的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 金屬切削加工有限元仿真的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 金屬切削加工實(shí)驗(yàn)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述簡(jiǎn)析
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 晶體銅曲面金剛石切削加工的有限元建模
2.1 引言
2.2 晶體銅的材料特征
2.3 晶體銅的本構(gòu)模型
2.4 晶體銅切削的分離準(zhǔn)則
2.5 晶體銅曲面切削加工的有限元模型
2.5.1 單晶銅曲面金剛石切削模型的建立
2.5.2 雙晶銅曲面金剛石切削模型的建立
2.6 本章小結(jié)
第3章 晶體銅曲面金剛石切削加工過(guò)程的有限元仿真研究
3.1 引言
3.2 單晶銅曲面金剛石切削加工過(guò)程
3.2.1 切削過(guò)程分析
3.2.2 切削力分析
3.2.3 加工表面質(zhì)量分析
3.3 雙晶銅曲面金剛石切削加工過(guò)程
3.3.1 切削過(guò)程分析
3.3.2 切削力分析
3.3.3 加工表面質(zhì)量分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 加工參數(shù)對(duì)晶體銅曲面切削加工影響的有限元仿真研究
4.1 引言
4.2 加工參數(shù)對(duì)單晶銅曲面金剛石切削加工的影響
4.2.1 晶體取向
4.2.2 切削速度
4.2.3 切削深度
4.2.4 刀具刃口半徑
4.3 加工參數(shù)對(duì)雙晶銅曲面金剛石切削加工的影響
4.3.1 晶粒取向差
4.3.2 切削速度
4.3.3 刀具刃口半徑
4.4 本章小結(jié)
第5章 晶體銅曲面金剛石切削加工的實(shí)驗(yàn)研究
5.1 引言
5.2 無(wú)氧銅工件和金剛石刀具
5.3 晶體銅曲面金剛石切削加工實(shí)驗(yàn)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3.3 結(jié)果分析和總結(jié)
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]自由曲面汽車車燈仿真設(shè)計(jì)研究[J]. 楊寶珠. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2019(05)
[2]汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)[J]. 李占輝. 機(jī)電工程技術(shù). 2018(08)
[3]汽車覆蓋件用淬硬鋼模具銑削加工的研究進(jìn)展[J]. 劉獻(xiàn)禮,姜彥翠,吳石,李茂月,岳彩旭,陳濤. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(17)
[4]基于晶體塑性理論的面心立方單晶變形研究[J]. 安紅萍,丁艷紅,李婷. 太原科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]金屬正交切削模型研究進(jìn)展[J]. 葉貴根,薛世峰,仝興華,戴蘭宏. 機(jī)械強(qiáng)度. 2012(04)
[6]非球面加工現(xiàn)狀[J]. 張坤領(lǐng),林彬,王曉峰. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2007(05)
[7]非球面復(fù)制成型技術(shù)的研究[J]. 王勤,余景池,胡祖元. 光學(xué)技術(shù). 2006(01)
[8]紅外線聚光非球面透鏡的單點(diǎn)金剛石鏡面切削方法[J]. 謝晉,耿安兵,熊長(zhǎng)新,吳新建. 光學(xué)精密工程. 2004(06)
[9]金屬正交切削工藝的有限元模擬[J]. 方剛,曾攀. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2003(04)
[10]數(shù)控單點(diǎn)金剛石切削非軸對(duì)稱光學(xué)鏡面[J]. 任要正,廖月明,朱派龍,孫偉. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 1998(01)
碩士論文
[1]納米晶銅各向異性刻劃加工的分子動(dòng)力學(xué)仿真研究[D]. 王站峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]光學(xué)自由曲面單點(diǎn)金剛石超精密車削理論與技術(shù)研究[D]. 于慧娟.吉林大學(xué) 2015
[3]基于NURBS的風(fēng)機(jī)葉片CAD的研究[D]. 張玉偉.山東大學(xué) 2005
本文編號(hào):3194383
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