本文關鍵詞：高速切削工件材料表層形成機理研究

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【摘要】：零件可靠性不僅受表面微觀質量的影響,更加受到表層以及表層深處微觀結構性能的影響,因為零件所表現(xiàn)出的所有外部特性都是由表層微觀組織結構決定的,組織決定性能。因此,對于生產加工過程中工件表層以及表層深處微觀結構特性,表層形成機理的研究非常重要,本文結合理論分析、試驗研究以及有限元仿真對高速切削工件表層形成機理進行研究,主要內容和結論如下:(1)采用單因素和正交試驗的方法,改變切削用量,對鈦合金進行車削加工試驗,測量已加工試樣表面粗糙度,研究切削用量與表面粗糙度的關系。分析研究表明切削用量中進給量對表面粗糙度影響最大,其次是切削速度,切削深度影響最小,其中表面粗糙度隨著進給量的增大呈線性增大,隨切削深度的增加而逐漸增大,隨切削速度的增加整體呈現(xiàn)減小的趨勢。(2)對可以表征材料發(fā)生絕熱剪切現(xiàn)象難易程度的公式進行理論計算和試驗驗證,證實當對同種材料選取不同切削用量進行切削加工試驗時,切削速度越大、切削深度越小,絕熱剪切敏感性越強;對不同材料選用相同切削用量進行切削加工試驗時,材料強度越大,熱擴散系數(shù)越小,絕熱剪切敏感性越強。本文建立了絕熱剪切敏感性和表面粗糙度的關系,絕熱剪切敏感性越強,表面粗糙度越小。(3)通過對表層顯微硬度的測量發(fā)現(xiàn)不同材料由于材料性能不同,加工硬化程度相差很大,材料強度越大,熱導率越小,加工硬化程度越大,同時切削速度和切削深度改變會引起表層加工硬化規(guī)律發(fā)生變化。(4)觀察工件表層微觀組織形態(tài)發(fā)現(xiàn),組織中白色的β相沿著切削速度方向存在一定角度偏轉,原因為切削加工過程中刀具后刀面與工件表層劇烈摩擦引起β相拉伸偏轉,刀具未磨損時,切削用量對表面微觀組織形態(tài)影響不大。
【學位授予單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG501

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