本文關(guān)鍵詞：車削工藝參數(shù)對鋁合金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是近年來我國在新型鋁合金材料研發(fā)方面取得的一項的重大突破,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的動態(tài)力學(xué)性能,車削加工方式,工藝參數(shù)對切削加工性和表面質(zhì)量的影響等,主要展開了以下幾個方面的的研究:1.研究了鋁合金211Z的動態(tài)力學(xué)性能,對其進(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)測模型,對預(yù)測模型進(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)測模型,并對預(yù)測模型進(jìn)行了修正。5.通過計算機(jī)模擬和車削實(shí)驗(yàn),研究了切削用量對鋁合金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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：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動態(tài)力學(xué)性能研究20-32
• 2.1 本構(gòu)關(guān)系簡介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 常溫下的動態(tài)壓縮試驗(yàn)24-25
• 2.5.3 不同溫度下的動態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)25-26
• 2.5.4 高溫度的動態(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37-38
• 3.4.2 切削速度對切削力的影響38-39
• 3.4.3 進(jìn)給量對切削力的影響39-40
• 3.4.4 背吃刀量對切削力的影響40
• 3.5 切削力預(yù)測模型的建立40-45
• 3.5.1 正交試驗(yàn)設(shè)計40-42
• 3.5.2 數(shù)據(jù)分析42-43
• 3.5.3 切削力預(yù)測模型的建立43-45
• 3.5.3.1 基于實(shí)驗(yàn)的切削力預(yù)測模型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 前角對切削力的影響47
• 3.6.3 主偏角對切削力的影響47-48
• 3.6.4 刃傾角對切削力的影響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)測模型的建立54-55
• 4.4 刀具幾何參數(shù)對切削溫度影響規(guī)律的研究55-57
• 4.4.1 前角對切削溫度的影響55-56
• 4.4.2 主偏角對切削溫度的影響56
• 4.4.3 刃傾角對切削溫度的影響56
• 4.4.4 刀尖圓弧半徑對切削溫度的影響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定參數(shù)及檢測方法59-60
• 5.2 切削用量對鋁合金 211Z表面粗糙度影響規(guī)律的研究60-62
• 5.2.1 切削速度對表面粗糙度的影響60-61
• 5.2.2 進(jìn)給量對表面粗糙度的影響61
• 5.2.3 背吃刀量對表面粗糙度的影響61-62
• 5.3 粗糙度預(yù)測模型的建立（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)測模型的建立62-63
• 5.3.3 粗糙度預(yù)測模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證63
• 5.4 刀尖圓弧半徑對鋁合金 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 切削速度對表面殘余應(yīng)力的影響70-71
• 6.4.2 進(jìn)給量對表面殘余應(yīng)力的影響71-72
• 6.4.3 背吃刀量對表面殘余應(yīng)力的影響72
• 6.4.4 前角對表面殘余應(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

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;葡研制出新型鋁合金材料[J];江蘇化工;2000年Z1期

2 瘐晉 ,白杉;鋁合金材料新發(fā)展⑴——鋰-鋁合金[J];輕金屬;2002年09期

3 欽菊美;;鋁合金材料的真空性能[J];真空與低溫;1984年02期

4 張六生 ,曹明法;日本和世界的鋁合金船[J];材料開發(fā)與應(yīng)用;1991年02期

5 崔鳳岐;鋁合金汽車──21世紀(jì)汽車工業(yè)的驕子[J];輕金屬;1995年07期

6 朱正吼,陶杰,郭新立;退役飛機(jī)薄壁鋁合金材料再生技術(shù)[J];熱加工工藝;1997年06期

7 ;俄制泡沫鋁合金[J];上�；�;1999年Z1期

8 ;青海西北鋁合金材料集團(tuán)[J];青海政報;2009年23期

9 許珞萍;非樹枝晶鋁合金材料研究[J];上海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年03期

10 ;新型耐腐蝕鋁合金材料問世[J];有色金屬工業(yè);2002年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張新明;;第13章 鋁合金材料[A];中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2010）[C];2011年

2 劉牧東;熊峻江;田本鑒;;鋁合金材料低溫裂紋擴(kuò)展性能與壽命試驗(yàn)研究[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

3 金慶生;傅霖;;略論鑄態(tài)鋁合金及其工藝應(yīng)用和效益[A];2011重慶市鑄造年會論文集[C];2011年

4 葉序彬;張福澤;郭洪全;宋鈞;;低溫環(huán)境下兩種鋁合金材料疲勞斷裂行為研究[A];第十四屆全國疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

5 陳江華;;鋁合金材料的透射電子顯微學(xué)[A];2009中國功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2009年

6 徐超;楊尚磊;;鋁合金材料的疲勞研究進(jìn)展[A];第十六次全國焊接學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

7 丁華國;;鋁合金熔鑄標(biāo)準(zhǔn)化快速配料法[A];2011全國鋁及鎂合金熔鑄技術(shù)交流會論文集[C];2011年

8 何家金;艾江云;陳偉;;新型鋁合金拉閘的生產(chǎn)技術(shù)與應(yīng)用[A];全國第十二屆輕合金加工學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2003年

9 李家驥;;關(guān)于鋁合金退火穩(wěn)定性的探討[A];中國電子學(xué)會生產(chǎn)技術(shù)分會第五屆金屬材料及熱處理年會論文集（二）[C];1994年

10 余忠土;張梅;孫保良;萬紫;邵百明;唐軒;邵光杰;;常用鋁合金及其處理工藝[A];第十五屆華東地區(qū)熱處理年會暨華東地區(qū)熱處理年會三十周年紀(jì)念活動論文摘要集[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王迅;三大因素制約鋁合金材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用[N];中國有色金屬報;2004年

2 ;鋁合金 讓汽車輕裝上路[N];中國汽車報;2002年

3 劉志強(qiáng) 宋黔云;貴州省設(shè)立重大專項支持研發(fā)高端鋁合金[N];中國有色金屬報;2007年

4 肖光鴻;西南鋁研制出新型鋁合金材料[N];中國有色金屬報;2003年

5 王宏;世界首條母鋁合金材料制造完整生產(chǎn)線誕生[N];中國工業(yè)報;2010年

6 記者 張連城;深企拿下母鋁合金核心技術(shù) 世界首條完整生產(chǎn)線“過關(guān)”[N];深圳特區(qū)報;2010年

7 過福權(quán);鋁合金列車更輕更快[N];中國有色金屬報;2011年

8 特約記者 張健;50萬噸新型特種鋁合金材料產(chǎn)業(yè)園項目落戶霍市[N];通遼日報;2013年

9 曹祥漢;全國首屆鋁合金及應(yīng)用會議召開[N];中國有色金屬報;2001年

10 鄭開榜;汽車零部件：用鋁量與日俱增[N];中國有色金屬報;2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 段瑞斌;易拉罐用3104鋁合金再生關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2016年

2 朱浩;車用鋁合金變形損傷和斷裂機(jī)理研究與材料表征及有限元模擬[D];蘭州理工大學(xué);2008年

3 朱明原;非樹枝晶鋁合金材料的研究[D];上海大學(xué);2000年

4 徐磊;7A04鋁合金熱流變成形及其構(gòu)件疲勞性能預(yù)測的研究[D];西南交通大學(xué);2013年

5 張恒華;鋁合金半固態(tài)觸變成形技術(shù)及其仿真研究[D];上海大學(xué);2004年

6 石s，

本文編號：519160