本文關(guān)鍵詞：超硬刀具車削高溫合金過程熱力耦合特性的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著航空航天技術(shù)以及石油化工等的蓬勃發(fā)展，對(duì)零件的性能要求越來越高。因此，高溫合金材料得到了普遍的應(yīng)用。然而，高溫合金屬于典型的難加工材料，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)對(duì)高溫合金的加工還不能達(dá)到理想的精度，嚴(yán)重影響了零件的使用性能。因此迫切需要研究出高溫合金的加工特性。目前該領(lǐng)域的研究還相對(duì)較少，本文對(duì)高溫合金切削過程進(jìn)行理論分析，并通過DEFORM仿真和實(shí)驗(yàn)過程，對(duì)不同切削參數(shù)對(duì)高溫合金切屑形態(tài)的影響以及切削力和切削溫度的影響情況進(jìn)行了系統(tǒng)研究，對(duì)研究如何提高高溫合金加工質(zhì)量和加工效率具有重大意義。 首先，對(duì)高溫合金的性能進(jìn)行研究，合理選用PCBN刀具，即聚晶立方氮化硼（Polycrystalline Cubic Boron Nitride），并對(duì)刀具性能進(jìn)行研究。建立了切削模型，理論分析計(jì)算切削過程中的切削力和切削熱，為后續(xù)研究提供理論基礎(chǔ)。 其次，研究了高溫合金切削過程中，絕熱剪切產(chǎn)生的原因，并從絕熱剪切角度分析鋸齒形切屑形成機(jī)理。運(yùn)用DEFORM-2D對(duì)高溫合金切削過程進(jìn)行仿真，觀察鋸齒形切屑形成過程，鋸齒的溫度分布特點(diǎn)。研究不同切削參數(shù)對(duì)鋸齒形態(tài)的影響規(guī)律。通過CA6140對(duì)高溫合金切削過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，顯微觀察不同切削參數(shù)切削下的切屑形態(tài)。 再次，對(duì)高溫合金的切削過程的仿真結(jié)果進(jìn)行分析，觀察不同切削參數(shù)下的切削溫度和切削力，繪制不同切削參數(shù)對(duì)切削溫度、切削力的影響曲線圖，并分析影響規(guī)律。根據(jù)前兩章的理論研究，總結(jié)不同切削參數(shù)對(duì)切削溫度、切削力的影響規(guī)律的內(nèi)在原因。 最后，分析實(shí)驗(yàn)過程中用KISLER9257B測(cè)力儀、熱像儀測(cè)得的切削力和切削溫度，，用origin繪制曲線圖，把實(shí)驗(yàn)得到的不同參數(shù)對(duì)切削溫度和切削力的影響結(jié)果和仿真得到的結(jié)果進(jìn)行比較，綜合考慮兩個(gè)結(jié)果，最終分析出切削參數(shù)對(duì)切削過程的影響情況。
【關(guān)鍵詞】：高溫合金 鋸齒形切屑 切削參數(shù) 切削溫度 切削力
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TG51
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 課題來源與研究的目的和意義11-12
• 1.1.1 課題來源11
• 1.1.2 課題研究的背景和意義11-12
• 1.2 高溫合金的性能及應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 高溫合金的基本性能及應(yīng)用12-13
• 1.2.2 高溫合金的加工性能13
• 1.3 高效切削高溫合金刀具材料的選擇13-15
• 1.3.1 PCBN 刀具的特點(diǎn)14-15
• 1.3.2 PCBN 刀具的應(yīng)用15
• 1.4 本領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及存在的問題15-19
• 1.4.1 切削過程有限元模擬的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4.2 鋸齒形切屑形成機(jī)理的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4.3 切削變形機(jī)理的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4.4 刀具-切屑接觸面摩擦特性研究現(xiàn)狀18
• 1.4.5 切削力的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4.6 切削溫度的研究現(xiàn)狀19
• 1.5 論文研究思路及內(nèi)容安排19-21
• 第2章 高溫合金切削模型的研究21-34
• 2.1 刀具-切屑接觸面摩擦理論概述21-23
• 2.2 切削刀具前刀面熱-力耦合特性分析23-30
• 2.2.1 剪切速度分析23-24
• 2.2.2 前刀面受力情況分析24-25
• 2.2.3 前刀面最大壓應(yīng)力分析25-26
• 2.2.4 刀具-切屑接觸長(zhǎng)度分析26
• 2.2.5 前刀面溫度場(chǎng)分析26-30
• 2.3 切削刀具后刀面熱-力耦合作用分析30-33
• 2.3.1 后刀面受力情況分析30-32
• 2.3.2 后刀面溫度場(chǎng)分析32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 高溫合金切屑特征和形成機(jī)理34-50
• 3.1 鋸齒狀切屑的形成理論概述34-37
• 3.1.1 鋸齒狀切屑形態(tài)特點(diǎn)34-35
• 3.1.2 鋸齒狀切屑的形成機(jī)理35-36
• 3.1.3 絕熱剪切行為產(chǎn)生的原因36-37
• 3.2 仿真切削過程中的有限元技術(shù)37-40
• 3.2.1 高溫合金材料的本構(gòu)模型37-38
• 3.2.2 模型的動(dòng)態(tài)失效準(zhǔn)則38-40
• 3.3 仿真分析鋸齒形切屑形成過程40-44
• 3.3.1 仿真參數(shù)和仿真方法的確定40-41
• 3.3.2 仿真過程的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分41
• 3.3.3 仿真過程的材料單元失效41-42
• 3.3.4 鋸齒形切屑形成過程42-44
• 3.4 仿真分析切削參數(shù)對(duì)切屑形態(tài)的影響44-45
• 3.4.1 切削速度對(duì)切屑形態(tài)影響44
• 3.4.2 進(jìn)給量對(duì)切屑形態(tài)影響44-45
• 3.5 實(shí)驗(yàn)分析切削參數(shù)對(duì)切屑形態(tài)的影響45-49
• 3.5.1 切削速度對(duì)切屑形態(tài)影響46-47
• 3.5.2 背吃刀量對(duì)切屑形態(tài)影響47-48
• 3.5.3 進(jìn)給量對(duì)切屑形態(tài)影響48-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第4章 切削參數(shù)對(duì)切削溫度的影響50-56
• 4.1 仿真分析切削用量對(duì)切削溫度的影響50-53
• 4.1.1 切削速度對(duì)切削溫度的影響50-51
• 4.1.2 進(jìn)給量對(duì)切削溫度的影響51-53
• 4.2 實(shí)驗(yàn)分析切削參數(shù)對(duì)切削溫度的影響規(guī)律53-55
• 4.3 理論計(jì)算并驗(yàn)證最大切削熱55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 切削參數(shù)對(duì)切削力的影響56-61
• 5.1 仿真分析切削參數(shù)對(duì)切削力的影響規(guī)律56-58
• 5.1.1 切削速度對(duì)切削力的影響56-57
• 5.1.2 進(jìn)給量對(duì)切削力的影響57-58
• 5.2 實(shí)驗(yàn)分析切削參數(shù)對(duì)切削力的影響規(guī)律58-60
• 5.3 理論計(jì)算并驗(yàn)證最大切削力60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65-66
• 致謝66

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：259918