基于高硅鋁合金CE11銑削刀具的摩擦磨損特性研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-21 10:09
本文關(guān)鍵詞:基于高硅鋁合金CE11銑削刀具的摩擦磨損特性研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:高硅鋁合金作為鋁合金中市場(chǎng)份額最大的一個(gè)分支,具有比重小、熱膨脹系數(shù)低、導(dǎo)熱性好等一系列優(yōu)點(diǎn),因此有著廣闊的發(fā)展前景。但是,硅含量的增加會(huì)使材料的切削性能下降,因此,高硅鋁合金是一種難加工材料,F(xiàn)有研究文獻(xiàn)證明,采用硬質(zhì)合金、PCD、金剛石涂層刀具或高速加工技術(shù)能有利改善高硅鋁合金的切削加工性,但綜合國(guó)內(nèi)企業(yè)設(shè)備、工藝系統(tǒng)及經(jīng)濟(jì)效益,研究硬質(zhì)合金刀具加工高硅鋁合金的磨損特性,解決高硅鋁合金在切削加工中刀具磨損嚴(yán)重、加工表面質(zhì)量差等問(wèn)題,具有更為重大的現(xiàn)實(shí)意義。本課題首先基于銑削實(shí)驗(yàn)研究硬質(zhì)合金立銑刀加工高硅鋁合金CE11的摩擦學(xué)行為,借助測(cè)力系統(tǒng)、紅外熱成像儀等裝置對(duì)加工過(guò)程中的切削力和接觸面溫度進(jìn)行測(cè)量。再利用切削力求得加工過(guò)程中的平均摩擦系數(shù),首先為模擬加工高硅鋁合金CE11的刀具磨損仿真提供數(shù)據(jù)支撐。其次根據(jù)摩擦系數(shù)可以分析主軸轉(zhuǎn)速對(duì)摩擦特性的影響,主軸轉(zhuǎn)速越大,摩擦系數(shù)越小。在摩擦過(guò)程中,摩擦系數(shù)隨著時(shí)間的變化呈先減小后增大的趨勢(shì)。高硅鋁合金在銑削加工過(guò)程中溫度變化不大,摩擦系數(shù)與摩擦溫度呈反比關(guān)系,在摩擦溫度最高時(shí)摩擦系數(shù)最小。運(yùn)用有限元仿真軟件Deform 3D建立單齒銑削刀具的模型,通過(guò)正交試驗(yàn)法設(shè)計(jì)有限元分析方案,以模擬硬質(zhì)合金刀具銑削加工高硅鋁合金CE11的刀具磨損過(guò)程,分析銑削用量對(duì)刀具磨損特性的影響。為了驗(yàn)證仿真數(shù)據(jù)的有效性和可靠性,在數(shù)控加工中心進(jìn)行刀具磨損的實(shí)驗(yàn),并利用光學(xué)測(cè)量顯微鏡對(duì)刀面的磨損量進(jìn)行測(cè)量。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,最終結(jié)論得出有限元仿真法可以進(jìn)行高硅鋁合金銑削過(guò)程的模擬,具有一定的可行性。
【關(guān)鍵詞】:高硅鋁合金CE11 硬質(zhì)合金立銑刀 刀具摩擦特性 刀具磨損量
【學(xué)位授予單位】:西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG714
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-17
- 1.1 課題研究背景9-10
- 1.2 硅鋁合金的分類及性能10-12
- 1.2.1 硅鋁合金的分類10-11
- 1.2.2 硅鋁合金的性能11-12
- 1.3 高硅鋁合金的應(yīng)用12-13
- 1.3.1 高硅鋁合金在汽車配件領(lǐng)域的應(yīng)用12-13
- 1.3.2 高硅鋁合金在電子封裝領(lǐng)域的應(yīng)用13
- 1.4 硅鋁合金國(guó)內(nèi)外加工現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)13-15
- 1.5 課題來(lái)源及研究的目的和意義15
- 1.5.1 課題來(lái)源15
- 1.5.2 課題研究的目的和意義15
- 1.6 課題的主要研究?jī)?nèi)容15-16
- 1.7 本章小結(jié)16-17
- 2 刀具摩擦磨損特性研究基本理論17-25
- 2.1 摩擦磨損理論概述17-19
- 2.1.1 摩擦理論概述17-18
- 2.1.2 摩損理論概述18-19
- 2.2 切削加工過(guò)程中的摩擦學(xué)行為以及刀具的摩擦特性19-22
- 2.2.1 切削加工過(guò)程中的摩擦學(xué)行為19-20
- 2.2.2 切削加工過(guò)程中刀具前、后刀面的摩擦特性20-22
- 2.3 刀具的磨損與壽命模型的研究現(xiàn)狀22-23
- 2.4 刀具材料應(yīng)具備的性能23-24
- 2.5 本章小結(jié)24-25
- 3 硬質(zhì)合金刀具銑削高硅鋁合金CE11的摩擦特性研究25-42
- 3.1 摩擦分析的試驗(yàn)方法25-37
- 3.1.1 刀-屑摩擦概述25-27
- 3.1.2 摩擦試驗(yàn)設(shè)計(jì)27-33
- 3.1.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集33-37
- 3.2 刀具摩擦特性的分析37-41
- 3.2.1 主軸轉(zhuǎn)速對(duì)摩擦系數(shù)的影響37-38
- 3.2.2 摩擦系數(shù)隨摩擦?xí)r間的變化規(guī)律38-39
- 3.2.3 摩擦溫度對(duì)摩擦系數(shù)的影響39-41
- 3.3 本章小結(jié)41-42
- 4 硬質(zhì)合金刀具磨損的有限元仿真分析42-62
- 4.1 Deform 3D軟件介紹42-43
- 4.1.1 有限元法42
- 4.1.2 Deform 3D軟件簡(jiǎn)介42
- 4.1.3 Deform 3D軟件的特點(diǎn)42-43
- 4.1.4 Deform 3D軟件的仿真流程43
- 4.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案43-46
- 4.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法簡(jiǎn)介43-44
- 4.2.2 銑削用量正交方案44-46
- 4.3 銑削仿真三維模型的建立46-55
- 4.3.1 銑削仿真模擬的前處理46-54
- 4.3.2 CE11-硬質(zhì)合金銑削仿真的過(guò)程54-55
- 4.4 刀具磨損的仿真結(jié)果分析55-61
- 4.5 本章小結(jié)61-62
- 5 刀具磨損的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證62-68
- 5.1 刀具磨損實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)62-64
- 5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集64-66
- 5.3 實(shí)驗(yàn)與仿真對(duì)比分析66-67
- 5.4 本章小結(jié)67-68
- 結(jié)論68-69
- 參考文獻(xiàn)69-72
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果72-73
- 致謝73-74
【相似文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 王湘君;;高硅鋁合金中銻、銅、錳、鎂、鐵的原子吸收分光光度法測(cè)定[J];湖南冶金;1977年04期
2 郝廷t
本文編號(hào):383323
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