發(fā)布時(shí)間：2017-12-08 15:18

  本文關(guān)鍵詞：鈦合金超聲振動(dòng)輔助銑削數(shù)值模擬研究

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【摘要】：鈦合金以自身無可替代的優(yōu)良特性得到了越來越廣泛的應(yīng)用,其生產(chǎn)和制造的需求愈來愈多。但由于鈦合金是典型的難加工材料,它的加工成為當(dāng)前亟待解決的問題。插銑作為一種新興的銑削方式,是實(shí)現(xiàn)金屬高切除率最有效的加工方法之一,逐漸被工業(yè)界所認(rèn)可,尤其是在航空航天領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。超聲振動(dòng)輔助插銑將超聲振動(dòng)技術(shù)與普通插銑技術(shù)相結(jié)合,使刀具和工件之間形成脈沖式切削,達(dá)到減小切削力、降低切削熱,提高加工質(zhì)量和效率等目的。本文以鈦合金為研究對(duì)象,以有限元建模仿真分析的形式對(duì)超聲振動(dòng)輔助插銑的切削性能進(jìn)行了初步研究。首先,研究了振動(dòng)切削機(jī)理,分析了刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡,通過軌跡公式推算一振動(dòng)周期內(nèi)的切削時(shí)間,最后得出凈切削比。分析了各種情況下凈切削比對(duì)切削力和切削溫度的影響。結(jié)果表明,在切削過程中凈切削比對(duì)切削力和切削溫度起決定性作用;減小凈切削比可以有效的降低切削力和切削溫度。其次,我們基于金屬切削加工機(jī)理和有限元分析法,通過有限元軟件ABAQUS建立了鈦合金普通切削和振動(dòng)切削加工模型,對(duì)鈦合金的切削進(jìn)行了詳細(xì)的分析。根據(jù)切削加工的特點(diǎn)確定了合理的本構(gòu)模型、分離準(zhǔn)則、摩擦特點(diǎn)、邊界條件等仿真條件。再次,通過依次改變振幅、進(jìn)給量和切削速度的單因素變量法,研究了普通銑削和振動(dòng)銑削過程切削力和切削溫度的變化規(guī)律。結(jié)果表明,在一定范圍內(nèi)相對(duì)普通切削而言振動(dòng)切削可以有效的降低切削力和切削溫度,振幅越大效果越明顯。在其他條件不變的情況下,切削力和切削溫度隨進(jìn)給量的增加而增加;在切削速度改變的情況下,切削溫度隨切削速度的增加而增加,但切削力在振動(dòng)切削的情況下隨切削速度的增加而增加,在普通切削時(shí)隨切削速度的增加而減小。最后,本文對(duì)振動(dòng)插銑過程中切削力和切削溫度的分析進(jìn)行了初步探討,為進(jìn)一步深入研究切削力、刀具和工件的切削熱分布提供了參考。
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG54

【共引文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

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本文編號(hào)：1266855