本文關(guān)鍵詞：AZ31鎂合金高速切削行為研究

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【摘要】：鎂合金有著密度小、比強(qiáng)度高等優(yōu)秀物理力學(xué)性能,在航空航天、通信和武器裝備的輕量化方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景。鎂合金在室溫下的滑移系少、熱導(dǎo)率高、塑性變形能力差等特點(diǎn),將對(duì)其在高速切削過(guò)程中的行為產(chǎn)生重要影響。本文圍繞影響鎂合金切削行為的因素及其機(jī)制,開(kāi)展了系列的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析。論文以AZ31鎂合金為實(shí)驗(yàn)材料研究了切削參數(shù)對(duì)切削力、切屑形態(tài)以及表面加工質(zhì)量的影響,獲得以下重要結(jié)論：1)當(dāng)切削速度由2000 r/min增大到4400 r/min時(shí),X、Z向切削力隨著切削速度的增加出現(xiàn)了先增加后降低的趨勢(shì),在切削速度為2600 r/min時(shí)達(dá)到峰值；Y向切削力則出現(xiàn)先增加后減小再增加的趨勢(shì)。當(dāng)切削進(jìn)給量由0.03 mm/r增大到0.11 mm/r時(shí),三向切削力均增加,其中Z向切削力增加了110%,Y向切削力增加了80%,X向切削力增加30%。當(dāng)切削深度由0.5 mm增加到2.5 mm時(shí),三向切削力都處于增加趨勢(shì),X向切削力增加23%,Y向切削力增加27%,Z向切削力增加21%。2)當(dāng)切削速度由2000 r/min增加到4400 r/min時(shí),鎂合金切屑鋸齒化程度增加70%,齒距則先減小后增大,同時(shí)切屑齒面發(fā)生了折疊、二次剪切的情形。當(dāng)切削進(jìn)給量由0.03mm/r增加到0.11 mm/r時(shí),鋸齒化程度增加81%,齒距增加58%,齒面發(fā)生了斷裂、錯(cuò)位。當(dāng)切削深度由0.5mm增加到2.5mm時(shí),鋸齒化程度增加32%,齒距增加33%,齒面出現(xiàn)微裂紋、斷裂等現(xiàn)象。3)當(dāng)切削速度由1000 r/min增加到2200 r/min時(shí),材料的表面粗糙度減小23%、應(yīng)力層減小29%、硬化層深度降低68μm。當(dāng)切削進(jìn)給量由0.02 mm/r增加到0.11mm/r時(shí),應(yīng)力層增加34%,硬化層深度增加40μm,粗糙度增加了56%。當(dāng)切削深度由0.5 mm增加到2 mm時(shí),應(yīng)力層增加24%,硬化層深度增加36μm,粗糙度增加了36%。4)基于Tipnis粗糙度模型并結(jié)合切削正交實(shí)驗(yàn)得出鎂合金表面粗糙度預(yù)測(cè)模型為Ra=103.01924V-0.5197ap0.0941f0.1465,同時(shí)對(duì)比了理論預(yù)測(cè)值與實(shí)際測(cè)量值之間的差距,發(fā)現(xiàn)其誤差均在10%以內(nèi),表明切削速度、切削深度、切削進(jìn)給量對(duì)表面粗糙度都有顯著的影響。
【關(guān)鍵詞】：AZ31鎂合金 表面粗糙度 加工變質(zhì)層 鋸齒形切屑 切削力
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG501;TG146.22
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 背景及意義11-12
• 1.2 鎂合金的分類及性能12-14
• 1.3 鎂合金的應(yīng)用14-15
• 1.4 鎂合金加工方法15-18
• 1.4.1 鎂合金加工方法16-17
• 1.4.2 鎂合金高速切削行為現(xiàn)狀17-18
• 1.5 本論文研究?jī)?nèi)容18-21
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料和方法21-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料21
• 2.2 鎂合金銑削實(shí)驗(yàn)21-25
• 2.3 鎂合金車削實(shí)驗(yàn)25-29
• 第三章 切削參數(shù)對(duì)AZ31鎂合金切削力及切屑形態(tài)影響29-47
• 3.1 不同切削參數(shù)對(duì)切削力的影響29-31
• 3.2 不同切削參數(shù)對(duì)切屑形態(tài)的影響31-41
• 3.2.1 不同切削參數(shù)對(duì)切屑微觀形態(tài)影響31-38
• 3.2.2 鎂合金鋸齒形切屑幾何表征38-41
• 3.3 鎂合金鋸齒形切屑形成機(jī)理分析41-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第四章 切削參數(shù)對(duì)AZ31鎂合金加工表面質(zhì)量影響47-65
• 4.1 不同切削參數(shù)對(duì)微觀組織的影響47-52
• 4.2 不同切削參數(shù)對(duì)加工硬化的影響52-55
• 4.3 加工硬化機(jī)理分析55-57
• 4.4 不同切削參數(shù)對(duì)表面粗糙度的影響57-59
• 4.5 粗糙度預(yù)測(cè)模型構(gòu)建59-64
• 4.6 本章小結(jié)64-65
• 第五章 結(jié)論與展望65-67
• 5.1 結(jié)論65-66
• 5.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-73
• 附錄A：攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳迪;張永志;楊俊;劉曉燕;;鎂合金汽車覆蓋件的成型工藝及應(yīng)用難點(diǎn)[J];汽車工程師;2013年10期

2 何美鳳;胡文彬;趙素;劉磊;仵亞婷;;鎂合金表面新穎多層的耐腐蝕Mg-Al金屬間化合物涂層(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2012年S1期

3 張丁非;張紅菊;蘭偉;馬春華;;高強(qiáng)鎂合金的研究進(jìn)展[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2012年06期

4 芮執(zhí)元;李川平;郭俊鋒;馮瑞成;;基于Abaqus/explicit的鈦合金高速切削切削力模擬研究[J];機(jī)械與電子;2011年04期

5 劉慶;;鎂合金塑性變形機(jī)理研究進(jìn)展[J];金屬學(xué)報(bào);2010年11期

6 黃海軍;韓秋華;;鎂及鎂合金的特性與應(yīng)用[J];熱處理技術(shù)與裝備;2010年03期

7 郭珉;王榮;朱秀榮;;鎂合金的高速切削加工研究[J];兵器材料科學(xué)與工程;2009年06期

8 魯世紅;何寧;謝卿陽(yáng);;高速切削4Cr5MoSiV1鋼形成的絕熱剪切帶[J];機(jī)械工程材料;2009年03期

9 陳孝先;李秋書(shū);范艷艷;;AZ31鎂合金的研究現(xiàn)狀[J];山西冶金;2009年01期

10 孟若愚;張代東;原洪加;;鎂合金成型技術(shù)研究進(jìn)展[J];熱加工工藝;2008年07期

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本文編號(hào)：747804