近年來,在機械加工領(lǐng)域,高效率加工受到越來越多的關(guān)注,車削加工在實現(xiàn)高效率機械加工方面有非常明顯的優(yōu)點,且因高速車削加工技術(shù)在高效率加工方面有獨特優(yōu)勢,成功躍居車削加工領(lǐng)域的首位。然而,在高速車削加工過程中,較為科學(xué)完整的加工參數(shù)選擇表非常少,工人只能依靠以往的經(jīng)驗,或進行大量的試切來選擇參數(shù)。因Ti6Al4V鈦合金具有較好的綜合性能,但又屬于典型的難加工材料,因此本課題以WC刀具車削加工Ti6Al4V鈦合金過程為研究對象,圍繞車削過程中性能分析和參數(shù)優(yōu)化兩個方面進行。主要研究內(nèi)容如下:（1）高速車削加工原理及有限元方法基本理論介紹金屬車削過程中的變形區(qū)域及切屑的形成過程,分析車削過程中力的變化與溫度的分布規(guī)律,運用有限元仿真理論對車削過程進行分析與驗證。（2）基于DEFORM的車削過程有限元分析通過仿真軟件DEFORM,建立基于WC刀具車削加工Ti6Al4V鈦合金的正交車削仿真模型,研究分析切屑流動規(guī)律及刀具磨損的情況;運用瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)相結(jié)合的方法,對車削過程中的應(yīng)力、應(yīng)變規(guī)律和溫度場進行研究;基于有限元仿真分析結(jié)果,在刀墊上開取散熱孔從而降低刀片車削溫度,對刀墊進行開孔大小和數(shù)目的設(shè)... 

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題的研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 本課題的研究內(nèi)容
        1.3.2 本課題的技術(shù)路線
    1.4 本課題的研究方法
    1.5 本章小結(jié)
第2章 高速車削加工原理及有限元方法基本理論
    2.1 金屬車削變形過程
        2.1.1 金屬車削的三個變形區(qū)域
        2.1.2 高速車削加工切屑形成特征
        2.1.3 高速車削鋸齒形切屑形成機理
    2.2 車削過程中的車削力
        2.2.1 車削力來源
        2.2.2 車削合力和分力
        2.2.3 車削力的理論模型
    2.3 車削過程中車削熱與車削溫度
        2.3.1 車削過程中的車削熱的產(chǎn)生與傳出
        2.3.2 車削溫度分布與計算
    2.4 刀具的磨損與耐用度
    2.5 本章小結(jié)
第3章 Ti6Al4V鈦合金高速車削過程有限元模擬
    3.1 材料物理性能分析
    3.2 DEFORM有限元仿真軟件
        3.2.1 DEFORM軟件簡介
        3.2.2 DEFORM模塊結(jié)構(gòu)及分析流程
    3.3 有限元模型的建立
        3.3.1 刀具和工件材料模型的建立
        3.3.2 刀具和工件幾何模型的建立
        3.3.3 網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格自適應(yīng)重劃分
        3.3.4 動態(tài)接觸與摩擦邊界條件設(shè)置
        3.3.5 車削分離準(zhǔn)則
        3.3.6 瞬態(tài)車削階段到穩(wěn)態(tài)車削階段轉(zhuǎn)變的設(shè)置
        3.3.7 求解器及迭代方法的選擇
    3.4 高速車削有限元仿真結(jié)果分析
        3.4.1 切屑形成過程分析
        3.4.2 應(yīng)力場分析
        3.4.3 刀具磨損分析
        3.4.4 車削溫度場分析
        3.4.5 車削力分析
    3.5 刀具整體溫度場研究
        3.5.1 刀具模型的建立
        3.5.2 降低車削溫度措施
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于遺傳算法的車削參數(shù)優(yōu)化
    4.1 多目標(biāo)優(yōu)化與遺傳算法優(yōu)化基本理論
        4.1.1 多目標(biāo)優(yōu)化基本理論
        4.1.2 遺傳算法優(yōu)化基本理論
    4.2 高速車削加工優(yōu)化模型的建立
        4.2.1 選取優(yōu)化變量
        4.2.2 選取目標(biāo)函數(shù)
        4.2.3 確定約束條件
    4.3 優(yōu)化模型求解
    4.4 本章小結(jié)
第5章 刀具路徑優(yōu)化
    5.1 高速車削刀具路徑規(guī)劃特征及原則
    5.2 影響平穩(wěn)車削的因素
    5.3 基于Mastercam的刀具路徑優(yōu)化實例
        5.3.1 Mastercam機床類型的選擇
        5.3.2 Mastercam刀具類型的選擇
        5.3.3 工件及材料管理
        5.3.4 刀具路徑管理
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果



本文編號：3702045