鎳基高溫合金GH4169能夠在高溫以及高應力應變狀態(tài)下長期使用，且有很好的強度、抗腐蝕性、抗蠕變性與熱疲勞性能，已普遍用于宇航、船舶、汽車、石油裝備等重要加工制造領域。隨著其應用的廣泛推廣和對加工效率要求的提高，關于高速銑削高溫合金GH4169表面完整性的研究已越來越重要。表面粗糙度、加工表面硬化與殘余應力為評價表面完整性的幾個主要指標。近些年有限元分析技術發(fā)展很迅猛，使有限元分析技術變?yōu)樘骄拷饘偾邢骷庸さ囊粋�強有力工具。本文論述了有限元用于高速切削仿真的幾個關鍵技術：有限元控制方程、本構模型、自適應網格劃分技術、切屑分離準則、熱傳導與摩擦模型。通過單因素試驗研究了高速銑削鎳基高溫合金GH4169時切削速度對切屑形態(tài)的影響；并探究了鋸齒狀切屑的形成機制。通過正交試驗研究了切削速度、銑削深度、銑削寬度、每齒進給量對表面粗糙度的影響；采用極差分析和方差分析確定了各參數(shù)對表面粗糙度的影響大小順序、顯著性程度，并確定了最小表面粗糙度的最佳參數(shù)組合；基于試驗結果得到了表面粗糙度的經驗模型公式。通過單因素試驗研究了切削速度、每齒進給量對加工硬化程度和硬化層深度的影響；通過對工件初始溫度的設置來模擬... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 高速切削加工技術與鎳基高溫合金 GH4169 簡介
        1.2.1 高速切削加工技術
        1.2.2 鎳基高溫合金 GH4169 簡介
    1.3 鎳基高溫合金表面完整性研究現(xiàn)狀
        1.3.1 表面幾何特征的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 表面層材質特征的研究現(xiàn)狀
    1.4 有限元分析技術在切削加工中的應用
    1.5 本文的主要內容
第二章 GH4169 的銑削加工試驗及有限元仿真的關鍵技術
    2.1 銑削加工試驗
        2.1.1 銑削加工試驗系統(tǒng)
        2.1.2 試驗方案設計
    2.2 高速切削有限元仿真的關鍵技術研究
        2.2.1 有限元仿真的控制方程
        2.2.2 本構模型
        2.2.3 自適應網格劃分技術
        2.2.4 切屑分離準則
        2.2.5 熱傳導
        2.2.6 摩擦模型
    2.3 本章小結
第三章 高速銑削鎳基高溫合金 GH4169 表面粗糙度的研究
    3.1 切削力研究
    3.2 切屑形態(tài)研究
    3.3 表面粗糙度研究
        3.3.1 極差分析研究
        3.3.2 方差分析研究
    3.4 表面粗糙度的經驗公式
    3.5 本章小結
第四章 高速銑削鎳基高溫合金 GH4169 加工表面硬化的研究
    4.1 加工表面硬化的形成機理及影響因素
    4.2 加工表面硬化的評價
    4.3 加工表面硬化試驗結果與分析
        4.3.1 加工硬化程度的分析
        4.3.2 加工硬化層深度的分析
    4.4 加熱輔助加工對加工表面硬化的影響
    4.5 本章小結
第五章 高速銑削鎳基高溫合金 GH4169 殘余應力的研究
    5.1 殘余應力的產生機理
    5.2 理論解析法
        5.2.1 切削力建模分析
        5.2.2 殘余應力建模分析
    5.3 殘余應力的有限元仿真研究
        5.3.1 試驗設計及高速銑削模型的建立
        5.3.2 切削參數(shù)及刀具參數(shù)對殘余應力的影響
        5.3.3 工件表面殘余拉應力的極差分析
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]高速銑削GH4169切削力及表面粗糙度研究[J]. 尉淵,劉維偉,李曉燕,李鋒.  航空制造技術. 2014(14)
[2]精密鑄造高溫合金的應用與需求[J]. 姜勇,李中權,張國偉,張旭亮,袁勇.  礦冶工程. 2014(03)
[3]高速切削TiAl6V4溫度和切削力動態(tài)變化規(guī)律研究[J]. 葉貴根,薛世峰,仝興華,戴蘭宏.  工具技術. 2011(08)
[4]基于DEFORM-3D的高速車削加工仿真[J]. 武文革,黃美霞.  現(xiàn)代制造工程. 2009(11)
[5]GH4049高溫合金在表面不同狀態(tài)下的殘余應力[J]. 高玉魁.  金屬熱處理. 2009(10)
[6]預拉伸條件下鋁合金焊接殘余應力的數(shù)值模擬[J]. 李敬勇,劉志鵬,王虎,陸亞明.  航空材料學報. 2008(05)

碩士論文
[1]金屬零件切削表面粗糙度的幾何仿真[D]. 楚文斌.華東理工大學 2014
[2]鎳基鑄造高溫合金K24激光加熱輔助銑削技術研究[D]. 王巖.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]鎳基合金端銑加工的表面完整性研究[D]. 張路.天津大學 2012
[4]GH4169高溫合金對接板的組織和性能研究[D]. 謝道彪.哈爾濱工業(yè)大學 2007



本文編號：3255836