鈦合金工件表層材料切削過(guò)程的試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-30 11:09
在切削加工過(guò)程中,很多因素都會(huì)影響到表面質(zhì)量。表面質(zhì)量又對(duì)工件的使用性能有直接影響。因此對(duì)表面質(zhì)量的研究是十分必要的。本文以純鈦及鈦合金為例,通過(guò)試驗(yàn)研究、理論分析以及模型建立相結(jié)合的方法對(duì)車削加工時(shí)切削力、刀具振動(dòng)和表面粗糙度進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)采用單因素試驗(yàn)的方法,改變切削用量,對(duì)工業(yè)純鈦TA2和鈦合金TA15、TC4、TC18四種棒材進(jìn)行車削試驗(yàn)。制作金相試樣,觀察材料表層微觀組織結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)對(duì)于同種材料,當(dāng)進(jìn)給量變大時(shí),表面微觀組織結(jié)構(gòu)變化越大,表面變質(zhì)層厚度越大。切削速度與切削深度的改變對(duì)表面微觀組織結(jié)構(gòu)的影響不明顯。當(dāng)切削參數(shù)均相同時(shí),TA2與TC4兩種材料相比較,TA2的表層微觀組織變化較大。(2)以表面粗糙度作為表面質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)對(duì)純鈦TA2和鈦合金TA15、TC4、TC18四種棒材的表面粗糙度試驗(yàn),研究切削用量對(duì)表面質(zhì)量的影響規(guī)律。結(jié)果表明:進(jìn)給量對(duì)表面粗糙度影響最大,進(jìn)給量越大,表面粗糙度越大,表面質(zhì)量越差。當(dāng)切削參數(shù)均相同時(shí),四種鈦系金屬材料中TC18的表面粗糙度值最大,最小的為T(mén)A15。(3)通過(guò)觀察材料表層顯微形貌,發(fā)現(xiàn)存在一道一道豎條...
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景與意義
1.2 切削機(jī)理研究現(xiàn)狀
1.3 切削力研究現(xiàn)狀
1.4 切削振動(dòng)研究現(xiàn)狀
1.5 表面粗糙度研究現(xiàn)狀
1.6 研究思路
1.7 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容
第2章 切削試驗(yàn)與數(shù)據(jù)測(cè)量
2.1 車削試驗(yàn)
2.2 試驗(yàn)材料
2.3 車削試驗(yàn)參數(shù)
2.4 表面粗糙度測(cè)量試驗(yàn)
2.5 車削力測(cè)量試驗(yàn)
2.6 振動(dòng)加速度測(cè)量試驗(yàn)
第3章 純鈦及鈦合金材料表層特性分析
3.1 切削用量對(duì)表層特性的影響
3.1.1 已加工表層微觀特性
3.1.2 切削參數(shù)對(duì)表層微觀特性的影響
3.2 切削用量對(duì)表面質(zhì)量的影響規(guī)律
3.2.1 切削速度對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
3.2.2 進(jìn)給量對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
3.2.3 切削深度對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
3.3 材料屬性對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 切削力對(duì)表面質(zhì)量影響的試驗(yàn)研究
4.1 切削力對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量影響的試驗(yàn)研究
4.1.1 純鈦及鈦合金切削力試驗(yàn)結(jié)果
4.1.2 切削速度不同時(shí)切削力對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
4.1.3 進(jìn)給量不同時(shí)切削力對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
4.1.4 切削深度不同時(shí)切削力對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
4.2 材料特性對(duì)純鈦及鈦合金切削力的影響
4.3 本章小結(jié)
第5章 刀具振動(dòng)對(duì)表面質(zhì)量影響的試驗(yàn)研究
5.1 刀具振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)
5.1.1 刀具振動(dòng)信號(hào)的采集與預(yù)處理
5.1.2 空轉(zhuǎn)與停機(jī)試驗(yàn)
5.2 純鈦及鈦合金刀具振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)域分析
5.2.1 純鈦及鈦合金振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域結(jié)果與分析
5.2.2 切削速度不同時(shí)振動(dòng)加速度對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
5.2.3 進(jìn)給量不同時(shí)振動(dòng)加速度對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
5.2.4 切削深度不同時(shí)振動(dòng)加速度對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
5.3 材料特性對(duì)純鈦及鈦合金振動(dòng)加速度的影響
5.4 切削速度對(duì)振動(dòng)特性及切屑形態(tài)的影響
5.5 本章小結(jié)
第6章 刀具振動(dòng)特性隨進(jìn)給量變化對(duì)表面質(zhì)量影響規(guī)律的研究
6.1 振動(dòng)加速度隨進(jìn)給量變化頻域分析
6.2 表面形貌隨進(jìn)給量變化情況
6.3 隨進(jìn)給量變化切削力對(duì)振動(dòng)加速度的影響
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]工業(yè)純鈦切削過(guò)程表面三維形貌研究[J]. 王晨羽,徐碧聰,顏世晶,李金泉. 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]鈦合金切削過(guò)程刀具振動(dòng)特性研究[J]. 顏世晶,徐碧聰,辛奇,李金泉. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2018(08)
[3]金屬切削加工振動(dòng)機(jī)理及工程消除方法[J]. 楊新一,張文明,王勃,蘭起洪,李奔. 新技術(shù)新工藝. 2018(05)
[4]復(fù)雜工況數(shù)控車削加工振動(dòng)敏感點(diǎn)測(cè)試與分析[J]. 楊澤青,張俊峰,張炳寅,劉麗冰,張艷蕊. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(10)
[5]經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解在切削振動(dòng)信號(hào)分析中的應(yīng)用[J]. 賈廣飛,孫師澤,武哲. 河北工業(yè)科技. 2018(03)
[6]基于動(dòng)態(tài)切削過(guò)程仿真的外圓車削穩(wěn)定性判定[J]. 仇健. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[7]超聲振動(dòng)車削TC4鈦合金的切削性能研究[J]. 胡智特,秦娜,劉凡. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(02)
[8]利用振動(dòng)頻譜預(yù)測(cè)刀具磨損量[J]. 庫(kù)祥臣,郭躍飛,段明德,曹貝貝. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(10)
[9]TA15鈦合金切削振動(dòng)與表面質(zhì)量關(guān)系研究[J]. 周培培,李金泉,許立福,范鵬飛. 工具技術(shù). 2016(05)
[10]材料動(dòng)態(tài)性能對(duì)高速切削切屑形成的影響規(guī)律[J]. 王兵,劉戰(zhàn)強(qiáng). 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2016(01)
博士論文
[1]SiCp/Al復(fù)合材料薄壁件高速銑削機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究[D]. 焦可如.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2016
[2]高速切削鋸齒形切屑形成過(guò)程與形成機(jī)理研究[D]. 蘇國(guó)勝.山東大學(xué) 2011
[3]面向鈦合金銑削的變齒距立銑刀研究[D]. 皇攀凌.山東大學(xué) 2011
[4]高速銑削加工表面質(zhì)量的研究[D]. 王素玉.山東大學(xué) 2006
[5]高速切削穩(wěn)定性及其動(dòng)態(tài)優(yōu)化研究[D]. 唐委校.山東大學(xué) 2005
碩士論文
[1]高速切削工件材料表層微觀特性研究[D]. 徐碧聰.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2018
[2]鈦合金車削用PCD刀具優(yōu)選及切削參數(shù)優(yōu)化[D]. 李克強(qiáng).哈爾濱理工大學(xué) 2013
[3]高速銑削鈦合金Ti6Al4V的刀具磨損研究[D]. 牟濤.山東大學(xué) 2009
本文編號(hào):3698778
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景與意義
1.2 切削機(jī)理研究現(xiàn)狀
1.3 切削力研究現(xiàn)狀
1.4 切削振動(dòng)研究現(xiàn)狀
1.5 表面粗糙度研究現(xiàn)狀
1.6 研究思路
1.7 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容
第2章 切削試驗(yàn)與數(shù)據(jù)測(cè)量
2.1 車削試驗(yàn)
2.2 試驗(yàn)材料
2.3 車削試驗(yàn)參數(shù)
2.4 表面粗糙度測(cè)量試驗(yàn)
2.5 車削力測(cè)量試驗(yàn)
2.6 振動(dòng)加速度測(cè)量試驗(yàn)
第3章 純鈦及鈦合金材料表層特性分析
3.1 切削用量對(duì)表層特性的影響
3.1.1 已加工表層微觀特性
3.1.2 切削參數(shù)對(duì)表層微觀特性的影響
3.2 切削用量對(duì)表面質(zhì)量的影響規(guī)律
3.2.1 切削速度對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
3.2.2 進(jìn)給量對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
3.2.3 切削深度對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
3.3 材料屬性對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 切削力對(duì)表面質(zhì)量影響的試驗(yàn)研究
4.1 切削力對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量影響的試驗(yàn)研究
4.1.1 純鈦及鈦合金切削力試驗(yàn)結(jié)果
4.1.2 切削速度不同時(shí)切削力對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
4.1.3 進(jìn)給量不同時(shí)切削力對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
4.1.4 切削深度不同時(shí)切削力對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
4.2 材料特性對(duì)純鈦及鈦合金切削力的影響
4.3 本章小結(jié)
第5章 刀具振動(dòng)對(duì)表面質(zhì)量影響的試驗(yàn)研究
5.1 刀具振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)
5.1.1 刀具振動(dòng)信號(hào)的采集與預(yù)處理
5.1.2 空轉(zhuǎn)與停機(jī)試驗(yàn)
5.2 純鈦及鈦合金刀具振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)域分析
5.2.1 純鈦及鈦合金振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域結(jié)果與分析
5.2.2 切削速度不同時(shí)振動(dòng)加速度對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
5.2.3 進(jìn)給量不同時(shí)振動(dòng)加速度對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
5.2.4 切削深度不同時(shí)振動(dòng)加速度對(duì)純鈦及鈦合金表面質(zhì)量的影響
5.3 材料特性對(duì)純鈦及鈦合金振動(dòng)加速度的影響
5.4 切削速度對(duì)振動(dòng)特性及切屑形態(tài)的影響
5.5 本章小結(jié)
第6章 刀具振動(dòng)特性隨進(jìn)給量變化對(duì)表面質(zhì)量影響規(guī)律的研究
6.1 振動(dòng)加速度隨進(jìn)給量變化頻域分析
6.2 表面形貌隨進(jìn)給量變化情況
6.3 隨進(jìn)給量變化切削力對(duì)振動(dòng)加速度的影響
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]工業(yè)純鈦切削過(guò)程表面三維形貌研究[J]. 王晨羽,徐碧聰,顏世晶,李金泉. 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]鈦合金切削過(guò)程刀具振動(dòng)特性研究[J]. 顏世晶,徐碧聰,辛奇,李金泉. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2018(08)
[3]金屬切削加工振動(dòng)機(jī)理及工程消除方法[J]. 楊新一,張文明,王勃,蘭起洪,李奔. 新技術(shù)新工藝. 2018(05)
[4]復(fù)雜工況數(shù)控車削加工振動(dòng)敏感點(diǎn)測(cè)試與分析[J]. 楊澤青,張俊峰,張炳寅,劉麗冰,張艷蕊. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(10)
[5]經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解在切削振動(dòng)信號(hào)分析中的應(yīng)用[J]. 賈廣飛,孫師澤,武哲. 河北工業(yè)科技. 2018(03)
[6]基于動(dòng)態(tài)切削過(guò)程仿真的外圓車削穩(wěn)定性判定[J]. 仇健. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[7]超聲振動(dòng)車削TC4鈦合金的切削性能研究[J]. 胡智特,秦娜,劉凡. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(02)
[8]利用振動(dòng)頻譜預(yù)測(cè)刀具磨損量[J]. 庫(kù)祥臣,郭躍飛,段明德,曹貝貝. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(10)
[9]TA15鈦合金切削振動(dòng)與表面質(zhì)量關(guān)系研究[J]. 周培培,李金泉,許立福,范鵬飛. 工具技術(shù). 2016(05)
[10]材料動(dòng)態(tài)性能對(duì)高速切削切屑形成的影響規(guī)律[J]. 王兵,劉戰(zhàn)強(qiáng). 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2016(01)
博士論文
[1]SiCp/Al復(fù)合材料薄壁件高速銑削機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究[D]. 焦可如.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2016
[2]高速切削鋸齒形切屑形成過(guò)程與形成機(jī)理研究[D]. 蘇國(guó)勝.山東大學(xué) 2011
[3]面向鈦合金銑削的變齒距立銑刀研究[D]. 皇攀凌.山東大學(xué) 2011
[4]高速銑削加工表面質(zhì)量的研究[D]. 王素玉.山東大學(xué) 2006
[5]高速切削穩(wěn)定性及其動(dòng)態(tài)優(yōu)化研究[D]. 唐委校.山東大學(xué) 2005
碩士論文
[1]高速切削工件材料表層微觀特性研究[D]. 徐碧聰.沈陽(yáng)理工大學(xué) 2018
[2]鈦合金車削用PCD刀具優(yōu)選及切削參數(shù)優(yōu)化[D]. 李克強(qiáng).哈爾濱理工大學(xué) 2013
[3]高速銑削鈦合金Ti6Al4V的刀具磨損研究[D]. 牟濤.山東大學(xué) 2009
本文編號(hào):3698778
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