本文關鍵詞：鈦合金超聲振動輔助銑削數(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,它的加工成為當前亟待解決的問題。插銑作為一種新興的銑削方式,是實現(xiàn)金屬高切除率最有效的加工方法之一,逐漸被工業(yè)界所認可,尤其是在航空航天領域中被廣泛應用。超聲振動輔助插銑將超聲振動技術與普通插銑技術相結(jié)合,使刀具和工件之間形成脈沖式切削,達到減小切削力、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象,以有限元建模仿真分析的形式對超聲振動輔助插銑的切削性能進行了初步研究。首先,研究了振動切削機理,分析了刀具的運動軌跡,通過軌跡公式推算一振動周期內(nèi)的切削時間,最后得出凈切削比。分析了各種情況下凈切削比對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切削加工模型,對鈦合金的切削進行了詳細的分析。根據(jù)切削加工的特點確定了合理的本構(gòu)模型、分離準則、摩擦特點、邊界條件等仿真條件。再次,通過依次改變振幅、進給量和切削速度的單因素變量法,研究了普通銑削和振動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)相對普通切削而言振動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,但切削力在振動切削的情況下隨切削速度的增加而增加,在普通切削時隨切削速度的增加而減小。最后,本文對振動插銑過程中切削力和切削溫度的分析進行了初步探討,為進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。
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG54

【共引文獻】

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本文編號：1266855