高速切削已成為機(jī)械制造業(yè)的主流發(fā)展方向,但嚴(yán)重的刀具磨損仍然是高速切削技術(shù)進(jìn)步的主要瓶頸。內(nèi)冷麻花鉆良好的冷卻潤(rùn)滑效果在鈦合金等難加工材料的高速鉆削方面有著巨大的應(yīng)用潛力,而表面織構(gòu)在控制摩擦、減小磨損和改善潤(rùn)滑性能等方面的優(yōu)異表現(xiàn),使得微織構(gòu)內(nèi)冷麻花鉆的研究應(yīng)用成為了可能。本課題從刀-工、刀-屑接觸區(qū)減摩降溫的角度出發(fā),提出在內(nèi)冷麻花鉆的前、后刀面設(shè)計(jì)制作溝槽型表面微織構(gòu),結(jié)合內(nèi)冷卻潤(rùn)滑技術(shù),通過(guò)有限元仿真分析和試驗(yàn)研究等手段探索微織構(gòu)內(nèi)冷麻花鉆高速鉆削Ti6Al4V的切削性能以及磨損機(jī)理,為鈦合金的高速鉆削加工提出新的思路。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,利用Deform-3D對(duì)前刀面上4種不同類型的微織構(gòu)普通麻花鉆（NT、TFP、TFV、TFK）的鉆削過(guò)程進(jìn)行了仿真,對(duì)比分析了不同刀具的鉆削力、鉆削溫度和鉆頭磨損深度,仿真結(jié)果表明:TFP型刀具的綜合性能最好,與NT型刀具對(duì)比,其平均鉆削力、最高溫度和前刀面最大磨損深度依次降低了4.22%、4.31%、和46.82%;基于此,在麻花鉆后刀面上建立了相同的微織構(gòu),仿真分析了TBP型微織構(gòu)麻花鉆的鉆削性能,結(jié)果表明:與NT型刀具對(duì)比,TBP型... 

【文章來(lái)源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

微織構(gòu)車刀的主要織構(gòu)類型

高速鉆削 Ti6Al4V 的試驗(yàn)研究 形量，可能會(huì)對(duì)加工精度產(chǎn)生影響，但該結(jié)論未得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[44]在銑刀片上制備出不同尺度的溝槽和凹坑織構(gòu)，通過(guò)摩擦磨擦系數(shù)以及磨球的磨損率篩選出兩種織構(gòu)的最優(yōu)尺寸參數(shù)，對(duì)合金時(shí)刀具的切削性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，研究認(rèn)為垂直于主切切削性能最好，溝槽的間距與寬度對(duì)銑削力有一定的影響，研參數(shù)作了定量的分析，但缺乏較深入的織構(gòu)理論計(jì)算分析。前、后刀面結(jié)構(gòu)的特殊性，微織構(gòu)鉆頭在鉆削加工方面的相關(guān)g 等[45]使用 Nd:YVO4 皮秒激光在麻花鉆的副后刀面上制備出 20%的 2 種溝槽型微織構(gòu)（如圖 2），并進(jìn)行了鈦合金的鉆削織構(gòu)能夠顯著改善副后刀面的粘著情況，提高刀具的使用壽

第一章 緒論 微織構(gòu)內(nèi)冷麻花鉆高速鉆削 Ti6Al4V 的試驗(yàn)研究本論文的研究方案如圖 1.3，主要內(nèi)容如下：（1）微織構(gòu)內(nèi)冷卻鉆頭的設(shè)計(jì)加工基于麻花鉆的數(shù)學(xué)模型，使用 Creo4.0 軟件創(chuàng)建麻花鉆的三維模型。為了探究哪種微織構(gòu)造型在麻花鉆上的切削性能更加突出，在麻花鉆的前刀面上加工出三種基本織構(gòu)類型（平行于主切削刃的溝槽織構(gòu)、垂直于主切削刃的溝槽織構(gòu)、凹坑織構(gòu)），利用 Deform-3D 軟件對(duì)不同的微織構(gòu)麻花鉆的鉆削過(guò)程進(jìn)行仿真，通過(guò)對(duì)切削力、切削溫度、鉆頭磨損深度的對(duì)比分析，篩選出合適的織構(gòu)類型，在后刀面上建立最優(yōu)微織構(gòu)模型，利用 Deform-3D 對(duì)后刀面微織構(gòu)刀具的鉆削過(guò)程進(jìn)行仿真，分析后刀面織構(gòu)化的可行性。采用激光加工技術(shù)在內(nèi)冷卻麻花鉆的前、后刀面上加工出合適的微織構(gòu)，使用電鏡對(duì)織構(gòu)形貌和尺寸進(jìn)行觀察和測(cè)量，以保證微織構(gòu)的加工尺寸，制備出試驗(yàn)所需的微織構(gòu)內(nèi)冷麻花鉆。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]表面微織構(gòu)麻花鉆干鉆削45鋼的鉆削性能研究[J]. 鄧大松,郭旭紅,沈翔宇,陸歷歷,郭大林.  組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2017(12)
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博士論文
[1]基于表面微織構(gòu)刀具的鈦合金綠色切削冷卻潤(rùn)滑技術(shù)研究[D]. 戚寶運(yùn).南京航空航天大學(xué) 2011
[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(xué) 2009

碩士論文
[1]溝槽參數(shù)對(duì)表面微織構(gòu)麻花鉆鉆削性能的影響研究[D]. 鄧大松.蘇州大學(xué) 2017
[2]微織構(gòu)麻花鉆的設(shè)計(jì)制備及鉆削性能研究[D]. 高煥煥.山東大學(xué) 2015
[3]PCBN刀具高速車削鎳基高溫合金試驗(yàn)及仿真研究[D]. 李暢.湘潭大學(xué) 2014
[4]表面微織構(gòu)刀具切削鈦合金的試驗(yàn)研究[D]. 王亮.南京航空航天大學(xué) 2012



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