微細(xì)切削技術(shù)以其可加工材料的多樣性和可加工工件的復(fù)雜性在微細(xì)加工領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在微細(xì)切削領(lǐng)域,由于材料的微觀結(jié)構(gòu)尺寸與被加工尺寸處于同一或相鄰數(shù)量級(jí),因此會(huì)導(dǎo)致微細(xì)切削出現(xiàn)晶內(nèi)切削等切削過(guò)程不連續(xù)的現(xiàn)象。該現(xiàn)象直接導(dǎo)致切削力產(chǎn)生較大顫振、刀具磨損速度加快和表面質(zhì)量降低等不良后果。但常規(guī)切削使用的本構(gòu)模型不包含尺度變量,對(duì)微細(xì)切削過(guò)程直接預(yù)測(cè)存在很大誤差�；诖�,本文提出用一種微細(xì)切削本構(gòu)模型研究材料微觀多晶體結(jié)構(gòu)等變量對(duì)切削力的影響。并分析了各因素對(duì)切削力的影響規(guī)律。論文對(duì)研究微細(xì)切削力理論和預(yù)測(cè)微細(xì)加工過(guò)程的穩(wěn)定性具有理論和實(shí)際工程意義。1)基于晶界硬化效應(yīng)的霍爾-佩奇定律與常規(guī)金屬切削本構(gòu)模型,提出一種包含材料晶粒平均粒徑d的微細(xì)切削本構(gòu)模型。并在有限元軟件中進(jìn)行針對(duì)相應(yīng)材料本構(gòu)模型的二次開發(fā),通過(guò)對(duì)比同條件下常規(guī)金屬切削本構(gòu)模型,得出d在一定范圍內(nèi),晶界硬化效應(yīng)對(duì)切削過(guò)程確實(shí)存在影響,影響效果隨d的逐漸增大而減弱。2)研究了材料晶粒平均粒徑d、刃口圓弧半徑和背吃刀量的比值λ對(duì)微細(xì)切削力的影響。以標(biāo)準(zhǔn)差為切削力顫振的評(píng)價(jià)指標(biāo),給出了d、λ與切削力標(biāo)準(zhǔn)差之間的關(guān)系;切削力幅頻分... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

實(shí)際生產(chǎn)中的微細(xì)產(chǎn)品

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文Weule 等人研究表明鋼槽底部的加工質(zhì)量和其微觀結(jié)構(gòu)有著較為密切的聯(lián)系，鐵素體和珠光體的楊氏模量不一致，加工后的回彈量也就不一致，這會(huì)對(duì)加工質(zhì)成不良影響[21]。東北大學(xué)王晉生基于多晶體材料特性研究了微銑削的加工機(jī)理，如圖 1-2 所示對(duì)銑削過(guò)程建模的過(guò)程中加入了最小切屑厚度和材料相結(jié)構(gòu)的影響因素。對(duì)仿果分析發(fā)現(xiàn)材料的不同相結(jié)構(gòu)會(huì)致使加工表面發(fā)生波動(dòng)，這種波動(dòng)會(huì)使切削力高頻次生振動(dòng)。最小切屑厚度是切削材料有效與否的重要判據(jù)，也會(huì)使切削過(guò)程高頻振動(dòng)[22，23]。晶粒 1晶粒 2晶粒 1

圖 2-3 平均晶粒度計(jì)算示意圖的具體實(shí)施方式為：如圖 2-3 所示，在顯m 的圓，面積為 5000mm2，選定放大倍數(shù)整的晶�？倲�(shù) n1及被圓周邊切割的晶粒數(shù)根據(jù)式（2-6）計(jì)算出圓內(nèi)晶�？倲�(shù) ng；（2-7）計(jì)算出圓內(nèi)晶粒總數(shù) ng，依據(jù)式（212gnn n + 晶粒總數(shù) (個(gè))；整的晶粒數(shù) (個(gè))；切割的晶粒數(shù) (個(gè))。2112gnn n++

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]基于顯微組織演化的本構(gòu)關(guān)系的有限元變形-傳熱-組織演化耦合分析方法[J]. 劉東,羅子健.  塑性工程學(xué)報(bào). 2006(01)
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碩士論文
[1]介觀尺度鈦合金TC4材料切削響應(yīng)行為建模與仿真研究[D]. 張益川.北京理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：2894976