發(fā)布時(shí)間：2017-07-04 20:13

  本文關(guān)鍵詞：車削工藝參數(shù)對(duì)鋁合金211Z加工表面質(zhì)量的影響

  更多相關(guān)文章： 鋁合金211Z 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能 切削力 切削溫度 表面粗糙度 表面殘余應(yīng)力

【摘要】：耐熱高強(qiáng)韌鋁合金211Z是近年來我國(guó)在新型鋁合金材料研發(fā)方面取得的一項(xiàng)的重大突破,該材料的研制成功解決了目前高強(qiáng)度鑄造鋁合金存在的強(qiáng)度不足、配方成本高的問題,是目前強(qiáng)度最高、綜合力學(xué)性能最好的鑄造鋁合金材料之一,應(yīng)用前景十分廣闊。較強(qiáng)的塑性和變形能力也使得該材料的切削加工具有一定的特殊性。本文圍繞鋁合金211Z的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能,車削加工方式,工藝參數(shù)對(duì)切削加工性和表面質(zhì)量的影響等,主要展開了以下幾個(gè)方面的的研究:1.研究了鋁合金211Z的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能,對(duì)其進(jìn)行常溫下準(zhǔn)靜態(tài)加載的拉伸試驗(yàn)和不同溫度下的動(dòng)態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn),得出了相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。依據(jù)Johnson-Cook模型,在準(zhǔn)靜態(tài)到動(dòng)態(tài)較寬應(yīng)變率范圍內(nèi)建立了材料的物理本構(gòu)方程,為鋁合金211Z切削加工的計(jì)算機(jī)模擬、切削加工變形機(jī)理分析奠定了基礎(chǔ)。2.在UG中建立了刀具的三維幾何模型,在Deform-3D中建立了鋁合金211Z的車削有限元模型,仿真了切削加工過程,并開展了車削實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。3.通過計(jì)算機(jī)模擬和車削實(shí)驗(yàn),研究了切削用量(切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量)及刀具幾何參數(shù)(前角、主偏角、刃傾角、刀尖圓弧半徑)對(duì)鋁合金211Z切削力、切削溫度的影響規(guī)律,建立了切削力、切削溫度的預(yù)測(cè)模型,對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了擬合度和回歸顯著性檢驗(yàn)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明預(yù)測(cè)模型能很好的反映切削用量與切削力、切削溫度之間的關(guān)系。4.通過車削實(shí)驗(yàn)研究了切削用量及刀尖圓弧半徑對(duì)已加工表面粗糙度的影響規(guī)律,分別以切削用量、刀尖圓弧半徑為自變量,建立了鋁合金211Z表面粗糙度的預(yù)測(cè)模型,并對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了修正。5.通過計(jì)算機(jī)模擬和車削實(shí)驗(yàn),研究了切削用量對(duì)鋁合金211Z已加工表面殘余應(yīng)力的影響規(guī)律,并通過有限元仿真研究了前角對(duì)已加工表面殘余應(yīng)力的影響規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：鋁合金211Z 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能 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)】：TG51;TG146.21
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題的研究背景及意義10-11
• 1.1.1 課題研究的背景10
• 1.1.2 課題研究的意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析11-15
• 1.2.1 金屬切削變形過程的研究11-12
• 1.2.2 鋁合金材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究12-13
• 1.2.3 鋁合金材料切削加工機(jī)理研究13-14
• 1.2.4 鋁合金材料切削加工表面質(zhì)量研究14-15
• 1.3 有限元技術(shù)在切削加工中的應(yīng)用15-16
• 1.4 Deform-3D概述16-17
• 1.5 課題研究的的主要內(nèi)容及論文框架17-18
• 1.6 本章小結(jié)18-20
• 第2章 鋁合金 211Z動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究20-32
• 2.1 本構(gòu)關(guān)系簡(jiǎn)介20
• 2.2 鋁合金 211Z材料性能20-21
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)21-23
• 2.3.1 研究材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的方法21
• 2.3.2 霍普金森壓桿的實(shí)驗(yàn)原理21-23
• 2.4 Johnson-Cook本構(gòu)模型23
• 2.5 鋁合金 211Z準(zhǔn)靜態(tài)拉伸及動(dòng)態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)23-26
• 2.5.1 常溫下的準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)23-24
• 2.5.2 常溫下的動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)24-25
• 2.5.3 不同溫度下的動(dòng)態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)25-26
• 2.5.4 高溫度的動(dòng)態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)26
• 2.6 鋁合金 211Z Johnson-Cook本構(gòu)方程參數(shù)的確定26-28
• 2.7 切削加工過程有限元模擬的其它關(guān)鍵技術(shù)28-30
• 2.7.1 材料分離準(zhǔn)則28-29
• 2.7.2 摩擦磨損模型29
• 2.7.3 熱傳導(dǎo)模型29-30
• 2.8 本章小結(jié)30-32
• 第3章 鋁合金 211Z切削力研究32-51
• 3.1 切削力的來源32-33
• 3.2 鋁合金 211Z車削有限元建模過程33-36
• 3.3 車削加工過程的實(shí)驗(yàn)研究36-37
• 3.3.1 切削力測(cè)試系統(tǒng)36
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)條件及設(shè)備36-37
• 3.4 切削用量對(duì)切削力影響規(guī)律的研究37-40
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)37-38
• 3.4.2 切削速度對(duì)切削力的影響38-39
• 3.4.3 進(jìn)給量對(duì)切削力的影響39-40
• 3.4.4 背吃刀量對(duì)切削力的影響40
• 3.5 切削力預(yù)測(cè)模型的建立40-45
• 3.5.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)40-42
• 3.5.2 數(shù)據(jù)分析42-43
• 3.5.3 切削力預(yù)測(cè)模型的建立43-45
• 3.5.3.1 基于實(shí)驗(yàn)的切削力預(yù)測(cè)模型43-44
• 3.5.3.2 基于仿真的切削力模型44-45
• 3.5.3.3 切削力模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證45
• 3.6 刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力影響規(guī)律的研究45-49
• 3.6.1 實(shí)驗(yàn)方案46-47
• 3.6.2 前角對(duì)切削力的影響47
• 3.6.3 主偏角對(duì)切削力的影響47-48
• 3.6.4 刃傾角對(duì)切削力的影響48-49
• 3.7 本章小結(jié)49-51
• 第4章 鋁合金 211Z切削溫度研究51-59
• 4.1 切削溫度的產(chǎn)生及分布51-52
• 4.2 切削用量對(duì)切削溫度影響規(guī)律的研究52-53
• 4.2.1 切削速度切削溫度的影響52
• 4.2.2 進(jìn)給量切削溫度的影響52-53
• 4.2.3 背吃刀量切削溫度的影響53
• 4.3 車削溫度預(yù)測(cè)模型的建立53-55
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析53-54
• 4.3.2 車削溫度預(yù)測(cè)模型的建立54-55
• 4.4 刀具幾何參數(shù)對(duì)切削溫度影響規(guī)律的研究55-57
• 4.4.1 前角對(duì)切削溫度的影響55-56
• 4.4.2 主偏角對(duì)切削溫度的影響56
• 4.4.3 刃傾角對(duì)切削溫度的影響56
• 4.4.4 刀尖圓弧半徑對(duì)切削溫度的影響56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 第5章 鋁合金 211Z車削加工表面粗糙度研究59-67
• 5.1 表面粗糙度的主要評(píng)定參數(shù)及檢測(cè)方法59-60
• 5.2 切削用量對(duì)鋁合金 211Z表面粗糙度影響規(guī)律的研究60-62
• 5.2.1 切削速度對(duì)表面粗糙度的影響60-61
• 5.2.2 進(jìn)給量對(duì)表面粗糙度的影響61
• 5.2.3 背吃刀量對(duì)表面粗糙度的影響61-62
• 5.3 粗糙度預(yù)測(cè)模型的建立（切削用量為自變量）62-63
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析62
• 5.3.2 粗糙度預(yù)測(cè)模型的建立62-63
• 5.3.3 粗糙度預(yù)測(cè)模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證63
• 5.4 刀尖圓弧半徑對(duì)鋁合金 211Z表面粗糙度影響的研究63-65
• 5.4.1 刀具幾何形狀的復(fù)映63-64
• 5.4.2 刀尖圓弧半徑對(duì)表面粗糙度影響的實(shí)驗(yàn)研究64-65
• 5.5 表面粗糙度預(yù)測(cè)模型的建立與修正（刀尖圓弧半徑為自變量）65-66
• 5.6 本章小結(jié)66-67
• 第6章 鋁合金 211Z車削加工表面殘余應(yīng)力研究67-75
• 6.1 表面殘余應(yīng)力的產(chǎn)生及影響67
• 6.2 X射線法的測(cè)量方法及原理67-69
• 6.3 車削加工表面殘余應(yīng)力的有限元模擬過程69-70
• 6.4 切削用量對(duì)鋁合金 211Z表面殘余應(yīng)力影響規(guī)律的研究70-73
• 6.4.1 切削速度對(duì)表面殘余應(yīng)力的影響70-71
• 6.4.2 進(jìn)給量對(duì)表面殘余應(yīng)力的影響71-72
• 6.4.3 背吃刀量對(duì)表面殘余應(yīng)力的影響72
• 6.4.4 前角對(duì)表面殘余應(yīng)力的影響72-73
• 6.5 正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析73-74
• 6.6 本章小結(jié)74-75
• 第7章 總結(jié)與展望75-77
• 7.1 結(jié)論75-76
• 7.2 展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 致謝81-82
• 研究生期間參加課題研究工作及論文發(fā)表情況82-83

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6 石s，

本文編號(hào)：519160