基于跨尺度的切削鈦合金刀具磨損機理研究
本文關鍵詞:基于跨尺度的切削鈦合金刀具磨損機理研究 出處:《天津理工大學》2015年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:鈦合金以其良好的耐熱性、耐腐蝕性能,以及優(yōu)異的力學性能等,廣泛應用于航空航天、醫(yī)療、化學等工業(yè),具有廣闊的科研空間和應用前景。但因其導熱性差、化學活性高、彈性模量小,在切削加工中會出現(xiàn)切削溫度高、刀具磨損嚴重等現(xiàn)象,屬于難加工材料。鈦合金作為一種貴重金屬,過快的刀具磨損嚴重制約了其切削加工效率的提高。因此,提高切削鈦合金的加工效率,減少刀具磨損,降低成本就顯得尤為重要。目前,主要都是從宏觀角度研究切削鈦合金的刀具磨損,很少有人從微觀角度去進行研究。本文主要從微觀和宏觀兩個角度,跨尺度分析刀具磨損,構(gòu)建刀具后刀面的磨損模型,并進行切削鈦合金的試驗研究,探究刀具后刀面的磨損機理。本文的主要內(nèi)容如下:首先,采用TR200手持式粗糙度儀,測量硬質(zhì)合金刀具的后刀面,獲取后刀面表面形貌的評定參數(shù);利用Hertz接觸模型和G-W模型構(gòu)建刀具后刀面的跨尺度接觸模型,表征后刀面的表面形貌,并用數(shù)學軟件MATLAB對測量數(shù)據(jù)進行分析處理,得到接觸模型的變化規(guī)律,為刀具磨損的研究提供了理論基礎。其次,對硬質(zhì)合金刀具YG8車削鈦合金過程中的切削力、切削溫度、表面粗糙度進行研究,分析切削速度、進給量、背吃刀量對切削力、切削溫度、表面粗糙度的影響;進行正交試驗和回歸分析,建立切削力、切削溫度、表面粗糙度的預測模型,并對模型進行誤差分析和顯著檢驗。最后,使用掃描電鏡和能譜分析儀,對車削加工鈦合金后的刀具后刀面進行檢測分析,得出后刀面的磨損機理,并采用互作用概率密度積分的跨尺度方法,對細觀磨損結(jié)果進行統(tǒng)計分析,建立刀具后刀面跨尺度磨損模型。
【學位授予單位】:天津理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TG506;TG711
【參考文獻】
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,本文編號:1335553
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