高速銑削中的切削加工性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-28 08:00
高速銑削過程十分復(fù)雜,現(xiàn)有的科學(xué)研究仍然無法從本質(zhì)上對高速銑削過程中存在的特殊現(xiàn)象給予全面的解釋。所以,我們需要細(xì)致地了解高速銑削過程中的切削加工性。本文針對3Cr2Mo鋼和45淬硬鋼開展高速銑削研究,為進(jìn)一步提高加工效率和質(zhì)量提供理論依據(jù)。本論文借助實(shí)驗(yàn)觀測、理論分析、建模等手段對高速銑削中的切削加工性進(jìn)行深入研究。本論文中選取TiAlN涂層的整體圓柱立銑刀和TiAlN涂層硬質(zhì)合金球形銑刀,在270945m/min的范圍內(nèi)進(jìn)行銑削試驗(yàn)。本論文研究的主要內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)對3Cr2Mo鋼和45淬硬鋼進(jìn)行高速銑削試驗(yàn),并就銑削條件的改變對切屑形態(tài)及其變形的影響做出了分析。試驗(yàn)得出:(1)隨著銑削速度不斷增加,切屑的形狀由帶狀逐漸呈現(xiàn)為鋸齒狀,當(dāng)銑削的速度達(dá)到臨界值時(shí),材料發(fā)生絕熱剪切變形。(2)對于硬度較高的工件材料,其切屑的鋸齒化程度較高,而形成這類切屑所需的銑削速度卻較低。(2)綜合分析了JC模型和冪指數(shù)模型的優(yōu)缺點(diǎn),利用ABAQUS軟件針對3Cr2Mo鋼建立了新的適用于高速切削的材料動態(tài)力學(xué)模型。模擬的結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)的結(jié)果基本相符。(3)通過高速銑削試驗(yàn),...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
高速切削概念示意圖
圖 2.1 流動應(yīng)力和應(yīng)變硬化指數(shù)(實(shí)線-0.2%碳鋼;虛線-0.38%碳鋼)式(2.4)代表了 J-C 材料模型[40],此種形式簡單、易于理解,是廣泛應(yīng)用的材0( ) 1 ln( ) 1 ( )n rmm rT TA B CT T (式中, -流動應(yīng)力(MPa); -應(yīng)變; -應(yīng)變率(s-1);0 -參考應(yīng)變率(溫度(°c);rT -室溫(°c);mT -熔化溫度(°c)。此公式說明,材料在高應(yīng)變率、高溫度下,其流動應(yīng)力發(fā)生了極大的變化,其料硬化和熱軟化共同作用的結(jié)果。等式(2.5)代表了 MTS 模型,公式右邊前兩項(xiàng)代表屈服應(yīng)力,第三項(xiàng)是材料,它是完全基于位錯(cuò)的概念,認(rèn)為材料的流動應(yīng)力完全是由組織參數(shù)S 來控制 ( , )( , ) ( , )( ) ( )a i ei eTS T S TT T (
45 鋼呈現(xiàn)明顯的藍(lán)脆效應(yīng),即在某一溫度范圍內(nèi)增加。這種現(xiàn)象歸咎于動態(tài)應(yīng)變時(shí)效,即位錯(cuò)受到溶質(zhì)原子的 J-C 模型s 等人[50]利用霍普金森壓桿動態(tài)壓縮方法(SHPB)也測試了 J-C 形式來表達(dá)材料的本構(gòu)模型,如式(2.13)。圖 2.9 為 J應(yīng)力數(shù)據(jù)曲線。從圖中也可看出,J-C 模型與試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合02004000 200 400 600 800 1000 1200溫度T/℃5 1 0.2, 10 S 圖 2.8 流動應(yīng)力與溫度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速切削技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 唐克巖. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2015(12)
[2]PCBN高速切削25CrMo4過程的切削力研究[J]. 紀(jì)蓮清,王明義,韓華麗,班新星,劉琨. 機(jī)床與液壓. 2013(23)
[3]高速銑削淬硬模具鋼的切屑變形[J]. 龐俊忠,辛志杰,沈興全,苗鴻賓. 中國機(jī)械工程. 2013(14)
[4]高速銑削難加工材料切削力建模及預(yù)測研究[J]. 姚運(yùn)萍,張繼林,柳忠雨,馮海濤. 機(jī)械與電子. 2012(02)
[5]高速切削30CrNi3MoV淬硬鋼切屑形成機(jī)理的試驗(yàn)研究[J]. 蔡玉俊,段春爭,王敏杰,李國和. 機(jī)械強(qiáng)度. 2009(03)
[6]高速切削加工技術(shù)發(fā)展與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 李長河,丁玉成,盧秉恒. 青島理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
[7]高速硬加工中切屑成形的有限元模擬[J]. 成群林,柯映林,董輝躍,楊勇. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(03)
[8]高速切削的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用[J]. 席俊杰. 潤滑與密封. 2006(05)
[9]高速切削技術(shù)的發(fā)展與研究[J]. 袁峰,王太勇,王雙利. 機(jī)床與液壓. 2005(12)
[10]正交切削切屑形成中絕熱剪切行為的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王敏杰,段春爭,劉洪波. 中國機(jī)械工程. 2004(18)
博士論文
[1]正交切削高強(qiáng)度鋼絕熱剪切行為的微觀機(jī)理研究[D]. 段春爭.大連理工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]淬硬鋼切削加工性試驗(yàn)研究[D]. 李康強(qiáng).濟(jì)南大學(xué) 2014
[2]高速切削加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 孫昶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]高速切削高溫合金有限元模擬及試驗(yàn)研究[D]. 李紅華.大連理工大學(xué) 2012
[4]超硬鋁合金7A04高速銑削鋸齒狀切屑研究[D]. 盧建闖.燕山大學(xué) 2011
[5]淬硬模具鋼高速切削的試驗(yàn)研究[D]. 黎險(xiǎn)峰.大連理工大學(xué) 2010
[6]球頭銑刀高速銑削淬硬鋼切削力建模與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陸潔.湖南科技大學(xué) 2010
[7]難加工材料高速銑削切削力研究[D]. 閆雪.西北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3307535
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
高速切削概念示意圖
圖 2.1 流動應(yīng)力和應(yīng)變硬化指數(shù)(實(shí)線-0.2%碳鋼;虛線-0.38%碳鋼)式(2.4)代表了 J-C 材料模型[40],此種形式簡單、易于理解,是廣泛應(yīng)用的材0( ) 1 ln( ) 1 ( )n rmm rT TA B CT T (式中, -流動應(yīng)力(MPa); -應(yīng)變; -應(yīng)變率(s-1);0 -參考應(yīng)變率(溫度(°c);rT -室溫(°c);mT -熔化溫度(°c)。此公式說明,材料在高應(yīng)變率、高溫度下,其流動應(yīng)力發(fā)生了極大的變化,其料硬化和熱軟化共同作用的結(jié)果。等式(2.5)代表了 MTS 模型,公式右邊前兩項(xiàng)代表屈服應(yīng)力,第三項(xiàng)是材料,它是完全基于位錯(cuò)的概念,認(rèn)為材料的流動應(yīng)力完全是由組織參數(shù)S 來控制 ( , )( , ) ( , )( ) ( )a i ei eTS T S TT T (
45 鋼呈現(xiàn)明顯的藍(lán)脆效應(yīng),即在某一溫度范圍內(nèi)增加。這種現(xiàn)象歸咎于動態(tài)應(yīng)變時(shí)效,即位錯(cuò)受到溶質(zhì)原子的 J-C 模型s 等人[50]利用霍普金森壓桿動態(tài)壓縮方法(SHPB)也測試了 J-C 形式來表達(dá)材料的本構(gòu)模型,如式(2.13)。圖 2.9 為 J應(yīng)力數(shù)據(jù)曲線。從圖中也可看出,J-C 模型與試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合02004000 200 400 600 800 1000 1200溫度T/℃5 1 0.2, 10 S 圖 2.8 流動應(yīng)力與溫度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速切削技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 唐克巖. 組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2015(12)
[2]PCBN高速切削25CrMo4過程的切削力研究[J]. 紀(jì)蓮清,王明義,韓華麗,班新星,劉琨. 機(jī)床與液壓. 2013(23)
[3]高速銑削淬硬模具鋼的切屑變形[J]. 龐俊忠,辛志杰,沈興全,苗鴻賓. 中國機(jī)械工程. 2013(14)
[4]高速銑削難加工材料切削力建模及預(yù)測研究[J]. 姚運(yùn)萍,張繼林,柳忠雨,馮海濤. 機(jī)械與電子. 2012(02)
[5]高速切削30CrNi3MoV淬硬鋼切屑形成機(jī)理的試驗(yàn)研究[J]. 蔡玉俊,段春爭,王敏杰,李國和. 機(jī)械強(qiáng)度. 2009(03)
[6]高速切削加工技術(shù)發(fā)展與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 李長河,丁玉成,盧秉恒. 青島理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
[7]高速硬加工中切屑成形的有限元模擬[J]. 成群林,柯映林,董輝躍,楊勇. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2007(03)
[8]高速切削的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用[J]. 席俊杰. 潤滑與密封. 2006(05)
[9]高速切削技術(shù)的發(fā)展與研究[J]. 袁峰,王太勇,王雙利. 機(jī)床與液壓. 2005(12)
[10]正交切削切屑形成中絕熱剪切行為的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王敏杰,段春爭,劉洪波. 中國機(jī)械工程. 2004(18)
博士論文
[1]正交切削高強(qiáng)度鋼絕熱剪切行為的微觀機(jī)理研究[D]. 段春爭.大連理工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]淬硬鋼切削加工性試驗(yàn)研究[D]. 李康強(qiáng).濟(jì)南大學(xué) 2014
[2]高速切削加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 孫昶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]高速切削高溫合金有限元模擬及試驗(yàn)研究[D]. 李紅華.大連理工大學(xué) 2012
[4]超硬鋁合金7A04高速銑削鋸齒狀切屑研究[D]. 盧建闖.燕山大學(xué) 2011
[5]淬硬模具鋼高速切削的試驗(yàn)研究[D]. 黎險(xiǎn)峰.大連理工大學(xué) 2010
[6]球頭銑刀高速銑削淬硬鋼切削力建模與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陸潔.湖南科技大學(xué) 2010
[7]難加工材料高速銑削切削力研究[D]. 閆雪.西北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3307535
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