發(fā)布時(shí)間：2021-11-23 15:30

　　使用整體淬硬或表面硬化處理的高強(qiáng)度鋼制造機(jī)械零件,通常能在接近材料物理力學(xué)極限的條件下工作,可以充分發(fā)揮材料的性能。隨著對(duì)機(jī)械零件性能要求的提高,各種高強(qiáng)、高硬鋼的應(yīng)用范圍越來(lái)越大,“以切代磨”的硬態(tài)切削技術(shù)取得了很大的進(jìn)展,越來(lái)越多地替代磨削作為零件的最終加工工序。目前在硬態(tài)切削的切削力、切削熱、絕熱剪切理論以及鋸齒形切屑形成機(jī)理等方面已經(jīng)開展了比較深入的研究,并取得了非常有價(jià)值的成果,然而,硬態(tài)切削切屑形成機(jī)理在很多方面尚不明確,且尚未形成系統(tǒng)的科學(xué)研究體系。淬硬鋼的硬態(tài)切削是當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究的很有意義的課題,是近年來(lái)金屬切削研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。本文的主要工作及成果如下:1.通過(guò)高速攝像技術(shù),獲得彈簧式快速落刀裝置在落刀過(guò)程中刀桿的運(yùn)動(dòng)軌跡,分析該裝置的落刀速度、加速度。結(jié)果表明,該裝置完全勝任本文實(shí)驗(yàn)研究硬態(tài)切削過(guò)程切屑形成機(jī)理的需要,使用該裝置得到的切屑根部試樣真實(shí)、可靠。2.通過(guò)快速落刀實(shí)驗(yàn)獲得切屑根部試樣制成的金相標(biāo)本,研究硬態(tài)切削鋸齒形切屑形成過(guò)程中多場(chǎng)強(qiáng)作用機(jī)制。根據(jù)其低倍顯微形態(tài)將硬態(tài)切削42Cr Mo的鋸齒形切屑形成過(guò)程劃分為4個(gè)階段。對(duì)切屑形成4個(gè)階段的切屑... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：143 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)說(shuō)明
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 高強(qiáng)度鋼 42CrMo材料特性及應(yīng)用
    1.3 國(guó)內(nèi)、外硬態(tài)切削的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.4 鋸齒形切屑形成機(jī)理研究
    1.5 本文的主要研究工作
    1.6 本章小結(jié)
第二章 基于快速落刀裝置的切屑根部試樣獲取研究
    2.1 獲得鋸齒形切屑根部的快速落刀裝置
        2.1.1 快速落刀裝置“凍結(jié)”切屑根部的瞬間狀態(tài)
        2.1.2 彈簧式快速落刀裝置
    2.2 彈簧式快速落刀裝置的性能的研究
        2.2.1 快速落刀裝置的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
        2.2.2 彈簧式快速落刀裝置的性能研究
    2.3 硬態(tài)切削切屑形成過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究的各個(gè)要素
        2.3.1 直角切削實(shí)驗(yàn)方式的確定
        2.3.2 試樣的材料熱處理與制作
        2.3.3 實(shí)驗(yàn)選用的刀片性能
    2.4 快速落刀及切屑根部試樣的金相制備
    2.5 根據(jù)切屑根部形態(tài)劃分切屑形成階段
        2.5.1 硬態(tài)切削工件變形區(qū)的劃分
        2.5.2 鋸齒形切屑形成階段的劃分
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于切屑根部試樣的切屑形成過(guò)程研究
    3.1 鋸齒形切屑形成的初始階段
        3.1.1 前刀面對(duì)工件材料的擠壓作用
        3.1.2 刀尖作用區(qū)絕熱剪切帶的萌生
    3.2 鋸齒形切屑正在形成階段
        3.2.1 前刀面對(duì)工件的擠壓作用使得裂紋源萌生
        3.2.2 鋸齒形切屑正在形成階段的剪切帶
        3.2.3 刀尖作用區(qū)切屑底層金屬的流動(dòng)
        3.2.4 上一個(gè)切屑形成周期的切屑節(jié)段內(nèi)剪切帶形態(tài)
    3.3 切屑節(jié)段基本形成階段
        3.3.1 前刀面對(duì)工件材料的擠壓作用
        3.3.2 切屑體中的剪切帶的形態(tài)
        3.3.3 刀尖作用區(qū)切屑底層材料的分層流動(dòng)
    3.4 鋸齒形切屑完全形成階段
        3.4.1 在前刀面作用下切屑節(jié)段的最終形成和分離
        3.4.2 剪切帶形式
        3.4.3 切屑底層金屬的分層流動(dòng)
    3.5 鋸齒形切屑切屑形成過(guò)程模型
        3.5.1 鋸齒形切屑形成過(guò)程中剪切角特征
        3.5.2 鋸齒形切屑形成過(guò)程中絕熱剪切帶行為特征
        3.5.3 切屑底面材料的流動(dòng)特征及其對(duì)刀具磨損的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 切屑形成過(guò)程有限元仿真模擬
    4.1 有限元方法的計(jì)算過(guò)程
    4.2 直角自由切削的有限元模型
        4.2.1 金屬切削方式的確定
        4.2.2 彈性變形階段的有限元模型
        4.2.3 塑性變形階段的有限元模型
    4.3 材料本構(gòu)模型和接觸模型
        4.3.1 材料的熱—粘塑性本構(gòu)模型
        4.3.2 金屬切削仿真過(guò)程中材料斷裂以及切屑分離準(zhǔn)則
        4.3.3 刀具前、后刀面上的接觸情況以及摩擦類型的控制
    4.4 鋸齒形切屑形成過(guò)程的有限元仿真
        4.4.1 切削仿真的邊界條件
        4.4.2 計(jì)算與分析
    4.5 鋸齒形切屑形成過(guò)程的有限元仿真與分析
        4.5.1 鋸齒形切屑的形成過(guò)程的切削力特征
        4.5.2 鋸齒形切屑的形成過(guò)程的切削溫度特征
        4.5.3 鋸齒形切屑形成過(guò)程的周期性分析
        4.5.4 切屑形成過(guò)程的周期性特點(diǎn)總結(jié)
    4.6 不同切削參數(shù)下切屑形成的仿真
    4.7 硬態(tài)切削鋸齒形切屑形成模型
    4.8 本章小結(jié)
第五章 硬態(tài)切削已加工表面形成實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 直角自由切削實(shí)驗(yàn)的分析
        5.1.1 直角自由切削實(shí)驗(yàn)安排及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.1.2 直角自由切削影響因素研究
    5.2 已加工表面層的實(shí)驗(yàn)研究
        5.2.1 已加工表面波動(dòng)
        5.2.2 已加工表面白層的研究
    5.3 本章小結(jié)
第六章 硬態(tài)切削以車代磨的研究
    6.1 淬硬鋼以車代磨的外圓車削工藝參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究
        6.1.1 外圓車削正交試驗(yàn)安排及結(jié)果
        6.1.2 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)影響因素研究
        6.1.3 硬態(tài)車削實(shí)驗(yàn)結(jié)果回歸分析
    6.2 通過(guò)切屑的形態(tài)推測(cè)切削溫度
    6.3 硬態(tài)切削負(fù)前角刀具—工件作用模型
        6.3.1 負(fù)前角刀具對(duì)工件的擠壓作用
        6.3.2 負(fù)前角刀具切削刃前的應(yīng)力分布
        6.3.3 硬態(tài)切削負(fù)前角刀具—工件作用模型
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間研究成果及參加科研情況
    攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文及專利
    攻讀博士學(xué)位期間參加科研項(xiàng)目情況
附錄：快速落刀刀桿下落速度、加速度計(jì)算過(guò)程


【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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