本文關(guān)鍵詞：鈦合金薄壁件銑削動力學(xué)特征及表面質(zhì)量研究

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【摘要】：TC4鈦合金薄壁件具有重量輕、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性好等優(yōu)良特性,在航空航天、船舶、化工等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于薄壁件剛度差,在切削過程中受力和振動的作用極易產(chǎn)生變形和惡化表面質(zhì)量。因此,為了提高TC4鈦合金薄壁件的加工質(zhì)量和加工效率,對其切削過程中的動力學(xué)特征及表面質(zhì)量進(jìn)行研究具有重要的意義。本文通過銑削TC4鈦合金薄壁件的正交實驗,研究了切削力、切削振動及表面粗糙度隨切削參數(shù)的變化規(guī)律,并擬合得到了切削力經(jīng)驗公式。利用單因素實驗分析了不同走刀位置對切削力及振動的影響,以及主軸空轉(zhuǎn)時主軸振動隨主軸轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。對銑削振動信號進(jìn)行了時域和頻域分析。通過顯微鏡觀察了工件已加工表面的表面輪廓和紋理特征。結(jié)果表明:(1)切削力隨每齒進(jìn)給量、軸向切深和徑向切深的增大而增大,隨切削速度的變化趨勢有波動;徑向切深對切削力的影響最大;隨著走刀位置逐漸靠近薄壁件固定端,切削力在增大。(2)切削振動隨著主軸轉(zhuǎn)速的增大而增大,隨每齒進(jìn)給量、軸向切深和徑向切深的變化趨勢有波動;主軸轉(zhuǎn)速對切削振動的影響最大;隨著走刀位置逐漸靠近薄壁件固定端,切削振動在減小;銑削過程中的振動主要為受迫振動。(3)表面粗糙度隨著每齒進(jìn)給量的增大而增大,隨主軸轉(zhuǎn)速和軸向切深的增大而減小,隨徑向切深的變化趨勢有波動;每齒進(jìn)給量對表面粗糙度的影響最大。
【關(guān)鍵詞】：TC4鈦合金 薄壁件 切削力 振動 表面粗糙度
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG54
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 課題研究的背景和意義12-13
• 1.2 TC4鈦合金的材料性能及切削加工特點13-14
• 1.2.1 TC4鈦合金的材料性能13
• 1.2.2 TC4鈦合金的切削加工特點13-14
• 1.3 鈦合金銑削加工研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 銑削加工切削力研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 銑削加工振動研究現(xiàn)狀15
• 1.3.3 銑削加工表面粗糙度研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 薄壁零件的工藝特點及切削加工研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4.1 薄壁零件的工藝特點16
• 1.4.2 薄壁零件切削加工研究現(xiàn)狀16-17
• 1.5 課題來源及主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 切削力理論與銑削力模型18-25
• 2.1 切削力理論18-19
• 2.1.1 切削力的定義及來源18-19
• 2.1.2 影響切削力的因素19
• 2.2 銑削力模型的選擇19-24
• 2.2.1 銑削力解析模型20-22
• 2.2.2 指數(shù)公式形式的銑削力模型22-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第3章 鈦合金薄壁件銑削力實驗研究25-45
• 3.1 實驗條件25-28
• 3.1.1 工件材料25-26
• 3.1.2 切削刀具26
• 3.1.3 加工機(jī)床26-27
• 3.1.4 切削力測量設(shè)備27-28
• 3.2 實驗方法28-32
• 3.2.1 正交實驗方案設(shè)計28-29
• 3.2.2 實驗過程規(guī)劃29-30
• 3.2.3 銑削力信號處理30-32
• 3.3 銑削力實驗結(jié)果分析32-41
• 3.3.1 銑削力正交實驗結(jié)果極差分析33-34
• 3.3.2 銑削力正交實驗結(jié)果方差分析34-38
• 3.3.3 銑削力正交實驗結(jié)果直觀分析38-41
• 3.3.4 銑削力經(jīng)驗公式的建立41
• 3.4 銑削力單因素實驗41-43
• 3.4.1 較大軸向切深對切削力的影響41-42
• 3.4.2 依次走刀對切削力的影響42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第4章 鈦合金薄壁件銑削振動實驗研究45-64
• 4.1 系統(tǒng)的受迫振動45-46
• 4.2 主軸固有頻率的測試46-48
• 4.2.1 實驗條件46-47
• 4.2.2 測試方法及結(jié)果47-48
• 4.3 銑削過程中的振動48-63
• 4.3.1 實驗條件與測試方法48-50
• 4.3.2 變主軸轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)實驗50-53
• 4.3.3 銑削振動實驗結(jié)果分析53-61
• 4.3.4 依次走刀對振動的影響61-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第5章 鈦合金薄壁件表面粗糙度實驗研究64-74
• 5.1 實驗條件64-65
• 5.1.1 加工設(shè)備與實驗方案64
• 5.1.2 測量設(shè)備及方法64-65
• 5.2 表面粗糙度實驗結(jié)果分析65-73
• 5.2.1 表面粗糙度正交實驗結(jié)果極差分析67-68
• 5.2.2 表面粗糙度正交實驗結(jié)果直觀分析68-71
• 5.2.3 加工表面紋理的分析71-73
• 5.3 本章小結(jié)73-74
• 結(jié)論74-76
• 參考文獻(xiàn)76-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果82-83
• 致謝83-84

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1 李文;一種高精度環(huán)形薄壁件工藝方法的探討[J];機(jī)械工人.冷加工;2004年04期

2 袁春曉,馮曉露;一種校直磨削加工中薄壁件變形的方法[J];機(jī)械制造;2004年12期

3 張同保;蘇曉佳;劉玉卿;侯濤;;防止薄壁件深沖棱子的工藝措施[J];金屬熱處理;2007年09期

4 陳蔚芳;樓佩煌;陳華;;薄壁件加工變形主動補(bǔ)償方法[J];航空學(xué)報;2009年03期

5 汪濤;賈愛青;;大型高精度薄壁件的以車代磨試驗[J];金屬加工(冷加工);2009年04期

6 石明良;;巧卸薄壁件[J];機(jī)械工人技術(shù)資料;1975年12期

7 高志祥;談?wù)劚”诩亩x域[J];航空標(biāo)準(zhǔn)化;1982年04期

8 吳鳴玉;;薄壁件縱焊縫焊接機(jī)[J];機(jī)械設(shè)計與制造;1990年02期

9 尹三元,張喜春;大直徑薄壁件的磨削[J];機(jī)械工人.冷加工;1991年11期

10 趙根生,熊華紹;小型薄壁件擠塑模的設(shè)計[J];模具工業(yè);1993年11期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 萬秀屏;譚薇;范鑫;馮欣明;文寶林;;某大型薄壁件車加工變形質(zhì)量控制[A];第九屆沈陽科學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集（信息科學(xué)與工程技術(shù)分冊）[C];2012年

2 李燕;董愛娟;;加工薄壁件安裝面工藝探討[A];2009全國機(jī)電企業(yè)工藝年會<廈工杯>工藝征文論文集[C];2009年

3 廖勇軍;;薄壁件網(wǎng)格技術(shù)及計算經(jīng)濟(jì)性研究[A];2013中國汽車工程學(xué)會年會論文集[C];2013年

4 韓曉光;張鳳英;翟婷婷;;空間曲面薄壁件柔性裝配定位系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[A];第十五屆中國科協(xié)年會第13分會場：航空發(fā)動機(jī)設(shè)計、制造與應(yīng)用技術(shù)研討會論文集[C];2013年

5 彭昌永;高福全;范如源;;鋁合金薄壁件的點焊及表面處理[A];中國工程物理研究院科技年報（2003）[C];2003年

6 欒宇;解潤鋒;;大型薄壁件-轉(zhuǎn)輪室精加工分析[A];第七屆(2009)中國鋼鐵年會論文集（下）[C];2009年

7 劉宇;傅戈雁;石世宏;王晨;;光內(nèi)送粉激光熔覆堆積扭曲薄壁件工藝參數(shù)的控制[A];第15屆全國特種加工學(xué)術(shù)會議論文集（下）[C];2013年

8 曹栩;駱合力;李尚平;張喜娥;馮滌;;Ni_3Al基合金薄壁件熔模精鑄工藝研究[A];動力與能源用高溫結(jié)構(gòu)材料——第十一屆中國高溫合金年會論文集[C];2007年

9 梁朝堅;;鋁合金薄壁件鑄件變形研究分析[A];2009重慶市鑄造年會論文集[C];2009年

10 丁春艷;楊振國;;聚碳酸酯薄壁件分層失效機(jī)制的研究[A];2007年中國機(jī)械工程學(xué)會年會論文集[C];2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 白萬金;航空薄壁件精密銑削加工變形的預(yù)測理論及方法研究[D];浙江大學(xué);2009年

2 宋戈;基于切削力精確建模的鈦合金薄壁件讓刀變形預(yù)測研究[D];山東大學(xué);2012年

3 胡自化;薄壁件數(shù)控側(cè)銑若干基礎(chǔ)理論、實驗及集成技術(shù)問題的研究[D];湘潭大學(xué);2008年

4 張為;高速切削鈦合金薄壁件表面完整性及型面變形預(yù)測[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年

5 盧兆剛;基于混合FE-SEA方法的汽車薄壁件中頻聲學(xué)特性預(yù)測及優(yōu)化研究[D];浙江大學(xué);2011年

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1 董龍山;鋁合金薄壁件加工變形控制技術(shù)研究[D];北華航天工業(yè)學(xué)院;2015年

2 劉朋和;鈦合金薄壁件銑削動力學(xué)特征及表面質(zhì)量研究[D];沈陽理工大學(xué);2015年

3 蔣宇平;薄壁結(jié)構(gòu)件銑削加工穩(wěn)定性分析研究[D];上海交通大學(xué);2015年

4 陳華;薄壁件加工過程優(yōu)化仿真技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

5 胡韋華;薄壁件加工變形的模擬仿真與補(bǔ)償技術(shù)研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2006年

6 郭強(qiáng);薄壁件銑削變形預(yù)測與補(bǔ)償策略研究[D];大連理工大學(xué);2010年

7 葛茂杰;石蠟加固鈦合金薄壁件切削加工穩(wěn)定性研究[D];山東大學(xué);2011年

8 高彪;石蠟基填充材料輔助支承鈦合金薄壁件加工工藝研究[D];山東大學(xué);2013年

9 趙旭亮;薄壁件裝夾變形預(yù)測及裝夾布局優(yōu)化方法[D];南昌航空大學(xué);2014年

10 李文東;高速銑削薄壁件加工變形控制及工藝優(yōu)化研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2012年

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