切削筒節(jié)材料硬質合金刀具前刀面磨損特性分析
發(fā)布時間:2021-10-20 18:51
筒節(jié)材料(2.25Cr-1Mo-0.25V)具有抗高溫、塑性好、強度大等特點,常用于石油化工行業(yè)中。在實際切削過程中,硬質合金刀具切削筒節(jié)材料在高溫高壓環(huán)境下很容易導致刀具前刀面發(fā)生粘結破損。通過分析其主要原因,發(fā)現(xiàn)是刀具磨損累積結果所造成的,最終導致刀具失效。針對這一問題,本文在國家自然科學基金“重型切削過程中硬質合金刀具前刀面粘焊層損傷機理研究”(項目編號:51575146)的支持下,通過切削實驗與數(shù)值模擬相結合的研究方法,對刀具磨損過程中的磨損形式及其磨損機理、磨損表達參數(shù)與磨損模型、切削條件對刀具磨損量變化特性以及參數(shù)優(yōu)化等問題開展了一系列深入研究,進一步提高刀具的抗磨損能力、延長刀具使用壽命具有現(xiàn)實意義。首先,通過硬質合金刀具切削實驗,分析切削筒節(jié)材料過程中刀具磨損表面形貌以及失效形式;利用掃描電鏡(SEM)對刀具前刀面磨損區(qū)域的元素濃度進行分析,探討了刀具前刀面的主要磨損機理,為后續(xù)建立刀具磨損模型奠定理論基礎。其次,結合實驗與切削過程數(shù)值模擬結果,獲取了刀具前刀面磨損表達參數(shù),建立了切削筒節(jié)材料硬質合金刀具前刀面磨損模型。基于該模型進行刀具磨損數(shù)值模擬,獲得了切削參數(shù)對刀...
【文章來源】:哈爾濱理工大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖0-1硬質合金刀具失效過程
圖 0-2 數(shù)值模擬中的車削仿真加工Fig.0-2 The numerical simulation of cutting simulation processingmbrello 等人對未涂層硬質合金刀具切削過程進行有限元仿真損和磨粒磨損兩種磨損機理建立刀具磨損模型,通過逆方法實驗和數(shù)值模擬仿真來進行準確性驗證,最終將所建立的刀
加工現(xiàn)場及機床測力儀
【參考文獻】:
期刊論文
[1]模具鋼Cr12MoV精密硬態(tài)切削過程刀具磨損[J]. 岳彩旭,馬晶,劉飛,楊永衡,張佳奕,劉獻禮. 哈爾濱理工大學學報. 2014(05)
[2]硬質合金刀具切削Ti6Al4V的磨損機理及特征[J]. 姜增輝,王琳琳,石莉,吳月穎. 機械工程學報. 2014(01)
[3]鈦合金TC4高速切削刀具磨損的有限元仿真[J]. 陳燕,楊樹寶,傅玉燦,徐九華,蘇宏華. 航空學報. 2013(09)
[4]極端重載切削條件下的刀-屑粘結失效[J]. 程耀楠,劉獻禮,李振加,劉利,王海婷. 機械工程學報. 2012(19)
[5]基于刀具磨損和切屑形成對切削Ti6Al4V的切削力特性研究[J]. 范依航,鄭敏利,楊樹財,程明明. 制造技術與機床. 2011(08)
[6]晶粒尺寸對WC硬質合金刀具材料摩擦磨損性能的影響[J]. 張輝,鄧建新,李桂玉. 工具技術. 2010(06)
[7]大型鍛造件筒節(jié)切削加工性及提高切削效率措施[J]. 張景利,何耿皇,李文濤,嚴復鋼,劉獻禮. 機械工程師. 2010(05)
[8]WC基刀具材料微觀結構及其加工損壞機理研究[J]. 楊發(fā)展,趙軍,艾興,周建強. 中國機械工程. 2008(19)
[9]高速車削鈦合金的硬質合金刀具磨損機理研究[J]. 李友生,鄧建新,張輝,李劍鋒. 摩擦學學報. 2008(05)
[10]細晶粒硬質合金刀具銑削鈦合金損壞機理的研究[J]. 楊發(fā)展,艾興,趙軍,周建強. 工具技術. 2008(04)
博士論文
[1]硬質合金刀具切削高強度鋼力熱特性及粘結破損機理研究[D]. 李哲.哈爾濱理工大學 2013
[2]鈦合金Ti6Al4V高效切削刀具摩擦磨損特性及刀具壽命研究[D]. 王曉琴.山東大學 2009
碩士論文
[1]基于有限元方法的GH4169車削過程刀具磨損仿真及試驗研究[D]. 黃翠.哈爾濱理工大學 2017
[2]高速切削鈦合金刀具磨損仿真的研究[D]. 張富君.沈陽理工大學 2016
[3]切削2.25Cr1Mo0.25V刀—屑粘焊及粘焊表面力學特性研究[D]. 李龍.哈爾濱理工大學 2015
[4]硬質合金刀具切削2.25Cr1Mo0.25V粘結破損形成過程及其預報研究[D]. 李永福.哈爾濱理工大學 2014
[5]筒節(jié)材料加工切屑折斷力學特性分析及刀具優(yōu)化設計[D]. 孫守慧.哈爾濱理工大學 2014
[6]基于有限元仿真的PCBN刀具磨損研究[D]. 張佳奕.哈爾濱理工大學 2014
[7]2.25Cr-1Mo-0.25V筒節(jié)材料斷續(xù)車削及刀具失效機理研究[D]. 呂祥.山東大學 2011
[8]置氫鈦合金TC4高速切削刀具磨損有限元仿真分析[D]. 史德峰.南京航空航天大學 2010
[9]淬硬鋼高速切削過程的有限元仿真[D]. 盆洪民.哈爾濱理工大學 2007
本文編號:3447421
【文章來源】:哈爾濱理工大學黑龍江省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖0-1硬質合金刀具失效過程
圖 0-2 數(shù)值模擬中的車削仿真加工Fig.0-2 The numerical simulation of cutting simulation processingmbrello 等人對未涂層硬質合金刀具切削過程進行有限元仿真損和磨粒磨損兩種磨損機理建立刀具磨損模型,通過逆方法實驗和數(shù)值模擬仿真來進行準確性驗證,最終將所建立的刀
加工現(xiàn)場及機床測力儀
【參考文獻】:
期刊論文
[1]模具鋼Cr12MoV精密硬態(tài)切削過程刀具磨損[J]. 岳彩旭,馬晶,劉飛,楊永衡,張佳奕,劉獻禮. 哈爾濱理工大學學報. 2014(05)
[2]硬質合金刀具切削Ti6Al4V的磨損機理及特征[J]. 姜增輝,王琳琳,石莉,吳月穎. 機械工程學報. 2014(01)
[3]鈦合金TC4高速切削刀具磨損的有限元仿真[J]. 陳燕,楊樹寶,傅玉燦,徐九華,蘇宏華. 航空學報. 2013(09)
[4]極端重載切削條件下的刀-屑粘結失效[J]. 程耀楠,劉獻禮,李振加,劉利,王海婷. 機械工程學報. 2012(19)
[5]基于刀具磨損和切屑形成對切削Ti6Al4V的切削力特性研究[J]. 范依航,鄭敏利,楊樹財,程明明. 制造技術與機床. 2011(08)
[6]晶粒尺寸對WC硬質合金刀具材料摩擦磨損性能的影響[J]. 張輝,鄧建新,李桂玉. 工具技術. 2010(06)
[7]大型鍛造件筒節(jié)切削加工性及提高切削效率措施[J]. 張景利,何耿皇,李文濤,嚴復鋼,劉獻禮. 機械工程師. 2010(05)
[8]WC基刀具材料微觀結構及其加工損壞機理研究[J]. 楊發(fā)展,趙軍,艾興,周建強. 中國機械工程. 2008(19)
[9]高速車削鈦合金的硬質合金刀具磨損機理研究[J]. 李友生,鄧建新,張輝,李劍鋒. 摩擦學學報. 2008(05)
[10]細晶粒硬質合金刀具銑削鈦合金損壞機理的研究[J]. 楊發(fā)展,艾興,趙軍,周建強. 工具技術. 2008(04)
博士論文
[1]硬質合金刀具切削高強度鋼力熱特性及粘結破損機理研究[D]. 李哲.哈爾濱理工大學 2013
[2]鈦合金Ti6Al4V高效切削刀具摩擦磨損特性及刀具壽命研究[D]. 王曉琴.山東大學 2009
碩士論文
[1]基于有限元方法的GH4169車削過程刀具磨損仿真及試驗研究[D]. 黃翠.哈爾濱理工大學 2017
[2]高速切削鈦合金刀具磨損仿真的研究[D]. 張富君.沈陽理工大學 2016
[3]切削2.25Cr1Mo0.25V刀—屑粘焊及粘焊表面力學特性研究[D]. 李龍.哈爾濱理工大學 2015
[4]硬質合金刀具切削2.25Cr1Mo0.25V粘結破損形成過程及其預報研究[D]. 李永福.哈爾濱理工大學 2014
[5]筒節(jié)材料加工切屑折斷力學特性分析及刀具優(yōu)化設計[D]. 孫守慧.哈爾濱理工大學 2014
[6]基于有限元仿真的PCBN刀具磨損研究[D]. 張佳奕.哈爾濱理工大學 2014
[7]2.25Cr-1Mo-0.25V筒節(jié)材料斷續(xù)車削及刀具失效機理研究[D]. 呂祥.山東大學 2011
[8]置氫鈦合金TC4高速切削刀具磨損有限元仿真分析[D]. 史德峰.南京航空航天大學 2010
[9]淬硬鋼高速切削過程的有限元仿真[D]. 盆洪民.哈爾濱理工大學 2007
本文編號:3447421
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