【摘要】：Zr基塊體金屬玻璃(bulk metallic glasses,簡(jiǎn)稱BMG)是一種非晶體金屬,具有高強(qiáng)度、高硬度、高斷裂韌性、較低的熱膨脹系數(shù)、較低的密度、良好的耐腐蝕性和抗高能粒子輻射等優(yōu)異的力學(xué)性能和物理性能,是一種極具應(yīng)用潛力的新型功能結(jié)構(gòu)材料。但Zr基塊體金屬玻璃的特點(diǎn)是室溫脆性而且硬度高,給切削加工帶來(lái)了極大的困難。本文以Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10.0)Be_(22.5)塊體金屬玻璃(以下簡(jiǎn)稱為Vit1)為對(duì)象,對(duì)其切削性能及切屑進(jìn)行分析和研究。為了了解金屬玻璃的切削力學(xué)特性,以Vit1和45鋼為對(duì)比試樣,通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)探明切削參數(shù)對(duì)切削力的影響,并利用線性回歸方法建立了實(shí)驗(yàn)條件下的銑削力經(jīng)驗(yàn)公式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:Vit1的Y軸銑削力最大,X軸最小;而且Y軸銑削力受銑削參數(shù)變化影響最大,其次為X軸,Z軸則幾乎不受影響;軸向切削深度和徑向切削深度對(duì)銑削力的影響明顯,進(jìn)給量和切削速度的影響較小。采用硬質(zhì)合金刀具在無(wú)切削液的條件下對(duì)Vit1進(jìn)行切削加工,研究切屑及微觀形態(tài)。結(jié)果顯示:Vit1切屑是帶狀連續(xù)形;Vit1切屑剪切帶的出現(xiàn)和發(fā)展是一個(gè)熱量變化的過(guò)程,剪切帶熱量變化巨大、不固定是Vit1的塑性變形的原因。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)研究Vit1高速切削參數(shù)對(duì)切削表面粗糙度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:Vit1高速銑削表面粗糙度的影響因素從大到小依次是進(jìn)給量速度軸向切削深度.;為了取得較好的表面粗糙度,應(yīng)該選取小的進(jìn)給量,高的主軸轉(zhuǎn)速,合適的軸向切削深度。
[Abstract]:Zr bulk metallic glass (bulk metallic glasses,) is an amorphous metal with high strength, high hardness, high fracture toughness, low coefficient of thermal expansion and low density. Excellent mechanical and physical properties, such as good corrosion resistance and high energy particle radiation resistance, are a new type of functional structural materials with great potential for application. However, Zr based bulk metallic glass is characterized by brittleness at room temperature and high hardness, which brings great difficulties to cutting. In this paper, Zr_ (41.2) Ti_ (13.8) Cu_ (12.5) Ni_ (10.0) Be_ (22.5) bulk metallic glass (hereinafter referred to as Vit1) is used to analyze and study its cutting performance and chip. In order to understand the cutting mechanical properties of metallic glass, the effect of cutting parameters on cutting force was investigated by orthogonal experiment with Vit1 and 45 steel as contrast samples. The empirical formula of milling force under experimental conditions was established by linear regression method. The experimental results show that the maximum milling force of Y axis of Vit 1 is the smallest of X axis, and the milling force of Y axis is the most affected by milling parameters, the second is that the cutting force of X axis Z axis is almost unaffected, the axial cutting depth and radial cutting depth have obvious influence on milling force. The effect of feed rate and cutting speed is small. Vit1 was machined with cemented carbide tools without cutting fluid. Chip and microcosmic morphology were studied. The results show that the appearance and development of the shear band of the Wv1 chip is a process of heat change. The shear band changes greatly and the instability is the reason of the plastic deformation of Vit1. The influence of Vit1 high speed cutting parameters on cutting surface roughness was studied by orthogonal experiment. The experimental results show that the influence factors of surface roughness in high speed milling of Vit 1 are feed speed axial cutting depth from large to small. In order to obtain better surface roughness, small feed rate and high spindle speed should be selected. Appropriate depth of axial cutting.
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG139.8

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