低溫微量潤滑高速車削300M超高強(qiáng)度鋼刀具磨損研究
發(fā)布時間:2023-10-06 08:57
在綠色制造工藝中,低溫微量潤滑技術(shù)(CMQL)是一種環(huán)保、安全、綠色的切削加工技術(shù),由低溫冷風(fēng)技術(shù)(CA)與微量潤滑技術(shù)(MQL)結(jié)合而成,有效地兼容了兩者的優(yōu)點(diǎn),同時改善了這兩種技術(shù)單獨(dú)應(yīng)用存在的不足。該工藝方法是將低溫壓縮氣體和潤滑液霧滴混合后,在高壓高速的空氣對流中霧化成微米級的顆粒作用于切削區(qū)域,可有效減小切削力,降低切削溫度,減小刀具磨損,改善工件表面質(zhì)量以及提高加工效率。尤其加工難加工材料時,低溫微量潤滑技術(shù)的優(yōu)勢更加顯著。300M超高強(qiáng)度鋼作為典型的航空航天難加工材料其中的一種,本身的機(jī)械性能容易造成切削加工性極差,具體體現(xiàn)在切削加工時刀刃處切削溫度高、切削區(qū)域切削力分布不均且切削力大,刀具磨損嚴(yán)重時會產(chǎn)生振動而無法進(jìn)行切削,很多因素限制300M鋼在此領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。本文采用低溫微量潤滑技術(shù),以試驗為基礎(chǔ),并結(jié)合有限元模擬仿真,針對低溫微量潤滑高速車削300M鋼的刀具磨損進(jìn)行研究。首先,采用不同的涂層材料硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行低溫微量潤滑高速車削300M鋼的單因素試驗,優(yōu)選了適合低溫微量潤滑加工條件的刀具涂層材料。采用優(yōu)選的刀具進(jìn)行不同的刀具圓弧半徑對比試驗,并結(jié)合有限元軟件...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究目的和意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 課題的研究目的和意義
1.2 低溫微量潤滑技術(shù)
1.2.1 低溫微量潤滑簡介
1.2.2 低溫微量潤滑機(jī)理
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 低溫微量潤滑技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 300M超強(qiáng)度鋼的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.3 刀具磨損的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 低溫微量潤滑高速車削300M鋼刀具優(yōu)選
2.1 300M超強(qiáng)度鋼的材料性能及試驗環(huán)境、設(shè)備
2.1.1 300M超強(qiáng)度鋼的力學(xué)性能與材料特性
2.1.2 試驗環(huán)境及設(shè)備
2.2 硬質(zhì)合金涂層刀具優(yōu)選
2.2.1 常用的刀具材料的介紹
2.2.2 基于單因素試驗的刀具涂層優(yōu)選
2.3 刀具圓弧半徑優(yōu)選
2.4 基于有限元軟件ThirdWave AdvantEdg負(fù)倒棱參數(shù)優(yōu)選
2.4.1 300M鋼本構(gòu)模型建立
2.4.2 網(wǎng)格劃分與仿真參數(shù)設(shè)定
2.4.3 倒棱參數(shù)對切削過程影響及優(yōu)選
2.5 本章小結(jié)
第3 章低溫微量潤滑高速車削300M鋼刀具磨損工藝參數(shù)優(yōu)選
3.1 低溫微量潤滑技術(shù)工藝參數(shù)優(yōu)選正交試驗
3.1.1 正交試驗方案及結(jié)果
3.1.2 極差分析
3.2 低溫微量潤滑技術(shù)工藝參數(shù)經(jīng)驗?zāi)P?br> 3.2.1 經(jīng)驗?zāi)P瓦x擇
3.2.2 經(jīng)驗?zāi)P徒?br> 3.2.3 切削力與刀具磨損回歸預(yù)測模型
3.3 工藝參數(shù)經(jīng)驗?zāi)P图澳P拖禂?shù)的顯性檢驗
3.4 本章小結(jié)
第4章 低溫微量潤滑高速車削300M鋼刀具磨損試驗
4.1 刀具磨損正交試驗方案及結(jié)果
4.2 切削參數(shù)對刀具磨損的影響
4.2.1 切削速度對刀具磨損的影響
4.2.2 進(jìn)給量、背吃刀量對刀具磨損的影響
4.3 刀具磨損對切削力的影響
4.4 刀具破損形貌分析及刀具磨損機(jī)理研究
4.4.1 刀具破損形貌分析
4.4.2 刀具磨損機(jī)理研究
4.5 本章小結(jié)
第5 章低溫微量潤滑高速車削300M鋼刀具磨損預(yù)測模型建立及參數(shù)優(yōu)化
5.1 低溫微量潤滑條件對刀具磨損影響
5.1.1 試驗方案及結(jié)果
5.1.2 低溫微量潤滑條件對刀具磨損影響
5.1.3 低溫微量潤滑條件對切削力影響
5.2 刀具磨損預(yù)測模型建立及顯著性檢驗
5.2.1 刀具磨損預(yù)測模型建立
5.2.2 刀具磨損預(yù)測模型及模型系數(shù)的顯著性檢驗
5.3 刀具磨損預(yù)測模型切削參數(shù)優(yōu)化
5.3.1 遺傳算法簡介
5.3.2 切削參數(shù)優(yōu)化
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利
致謝
本文編號:3851539
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究目的和意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 課題的研究目的和意義
1.2 低溫微量潤滑技術(shù)
1.2.1 低溫微量潤滑簡介
1.2.2 低溫微量潤滑機(jī)理
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 低溫微量潤滑技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 300M超強(qiáng)度鋼的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.3 刀具磨損的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 低溫微量潤滑高速車削300M鋼刀具優(yōu)選
2.1 300M超強(qiáng)度鋼的材料性能及試驗環(huán)境、設(shè)備
2.1.1 300M超強(qiáng)度鋼的力學(xué)性能與材料特性
2.1.2 試驗環(huán)境及設(shè)備
2.2 硬質(zhì)合金涂層刀具優(yōu)選
2.2.1 常用的刀具材料的介紹
2.2.2 基于單因素試驗的刀具涂層優(yōu)選
2.3 刀具圓弧半徑優(yōu)選
2.4 基于有限元軟件ThirdWave AdvantEdg負(fù)倒棱參數(shù)優(yōu)選
2.4.1 300M鋼本構(gòu)模型建立
2.4.2 網(wǎng)格劃分與仿真參數(shù)設(shè)定
2.4.3 倒棱參數(shù)對切削過程影響及優(yōu)選
2.5 本章小結(jié)
第3 章低溫微量潤滑高速車削300M鋼刀具磨損工藝參數(shù)優(yōu)選
3.1 低溫微量潤滑技術(shù)工藝參數(shù)優(yōu)選正交試驗
3.1.1 正交試驗方案及結(jié)果
3.1.2 極差分析
3.2 低溫微量潤滑技術(shù)工藝參數(shù)經(jīng)驗?zāi)P?br> 3.2.1 經(jīng)驗?zāi)P瓦x擇
3.2.2 經(jīng)驗?zāi)P徒?br> 3.2.3 切削力與刀具磨損回歸預(yù)測模型
3.3 工藝參數(shù)經(jīng)驗?zāi)P图澳P拖禂?shù)的顯性檢驗
3.4 本章小結(jié)
第4章 低溫微量潤滑高速車削300M鋼刀具磨損試驗
4.1 刀具磨損正交試驗方案及結(jié)果
4.2 切削參數(shù)對刀具磨損的影響
4.2.1 切削速度對刀具磨損的影響
4.2.2 進(jìn)給量、背吃刀量對刀具磨損的影響
4.3 刀具磨損對切削力的影響
4.4 刀具破損形貌分析及刀具磨損機(jī)理研究
4.4.1 刀具破損形貌分析
4.4.2 刀具磨損機(jī)理研究
4.5 本章小結(jié)
第5 章低溫微量潤滑高速車削300M鋼刀具磨損預(yù)測模型建立及參數(shù)優(yōu)化
5.1 低溫微量潤滑條件對刀具磨損影響
5.1.1 試驗方案及結(jié)果
5.1.2 低溫微量潤滑條件對刀具磨損影響
5.1.3 低溫微量潤滑條件對切削力影響
5.2 刀具磨損預(yù)測模型建立及顯著性檢驗
5.2.1 刀具磨損預(yù)測模型建立
5.2.2 刀具磨損預(yù)測模型及模型系數(shù)的顯著性檢驗
5.3 刀具磨損預(yù)測模型切削參數(shù)優(yōu)化
5.3.1 遺傳算法簡介
5.3.2 切削參數(shù)優(yōu)化
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利
致謝
本文編號:3851539
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