筒節(jié)材料2.25Crl Mo0.25V是制造核反應(yīng)堆和其他大型反應(yīng)容器的重要材料,其具有高耐熱性、高強度、熱韌性好等優(yōu)點,是一種難加工的塑性金屬材料。此材料在加工過程中易與硬質(zhì)合金刀具發(fā)生粘結(jié),產(chǎn)生刀具粘結(jié)破損,從而影響生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。為此,在國家自然科學(xué)基金(項目編號:51575146)“重型切削中硬質(zhì)合金刀具前刀面粘焊層損傷機理研究”支持下,本論文針對切削筒節(jié)材料2.25Crl Mo0.25V過程中硬質(zhì)合金刀具前刀面粘結(jié)破損,進行其粘結(jié)破損的實驗研究,建立熱力學(xué)自由能理論模型,并進行硬質(zhì)合金刀具前刀面粘結(jié)破損理論研究。首先,進行筒節(jié)材料2.25Crl Mo0.25V粘結(jié)破損單因素和正交試驗研究。通過實驗獲得切削過程中切削力和切削溫度變化規(guī)律,利用高速攝影機觀察刀屑粘結(jié)破損的過程,結(jié)合超景深顯微鏡,獲得刀具前刀面粘結(jié)破損形貌數(shù)據(jù),并分析了在不同切削參數(shù)下粘結(jié)破損體積、破損深度和破損面積的變化規(guī)律,為基于粘結(jié)破損自由能變化的研究提供數(shù)據(jù)。其次,建立斷續(xù)切削仿真模型。利用Deform-3D有限元軟件獲得刀屑接觸區(qū)和刀具前刀面刀屑接觸區(qū)的切削力、溫度和應(yīng)力變化規(guī)律,確定刀屑粘結(jié)破損過程...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 2.25 CrlMo0.25V鋼切削性能
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 刀具粘結(jié)破損研究現(xiàn)狀
        1.3.2 熵、焓及自由能研究現(xiàn)狀
        1.3.3 切削仿真研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 前刀面刀屑接觸區(qū)粘結(jié)破損實驗研究
    2.1 2.25 CrlMo0.25V鋼粘結(jié)破損實驗設(shè)計
    2.2 粘結(jié)破損過程及熱力分析
        2.2.1 刀屑粘結(jié)破損過程分析
        2.2.2 切削力分析
        2.2.3 切削溫度分析
    2.3 粘結(jié)破損形貌分析
        2.3.1 刀屑粘結(jié)破損體積分析
        2.3.2 刀屑粘結(jié)破損深度分析
        2.3.3 刀屑粘結(jié)破損面積分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 前刀面刀屑接觸區(qū)的有限元仿真研究
    3.1 數(shù)值仿真模型
        3.1.1 工件材料本構(gòu)模型
        3.1.2 仿真幾何模型
        3.1.3 網(wǎng)格劃分及局部網(wǎng)格加密
        3.1.4 切削仿真模型建立
    3.2 切削熱、應(yīng)力仿真
        3.2.1 刀屑粘結(jié)溫度場分析
        3.2.2 刀屑接觸區(qū)應(yīng)力變化分析
    3.3 刀屑接觸區(qū)晶粒度變化仿真
        3.3.1 刀屑接觸區(qū)再結(jié)晶模型建立
        3.3.2 刀屑接觸區(qū)晶粒度變化分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 前刀面刀屑接觸區(qū)的自由能模型建立
    4.1 刀屑接觸區(qū)力學(xué)模型及接觸面積模型建立
        4.1.1 刀屑接觸區(qū)力學(xué)分析
        4.1.2 剪切力及剪切功理論模型建立
        4.1.3 摩擦力及摩擦功理論模型建立
        4.1.4 刀屑接觸區(qū)面積建立
    4.2 刀屑接觸區(qū)熱傳導(dǎo)模型
        4.2.1 切削熱產(chǎn)生及分配
        4.2.2 熱量傳遞理論
        4.2.3 熱傳導(dǎo)模型建立
    4.3 刀屑接觸區(qū)熵理論模型建立
        4.3.1 熵理論概述
        4.3.2 刀屑接觸區(qū)熵理論模型
    4.4 刀屑接觸區(qū)焓模型建立
        4.4.1 焓理論概述
        4.4.2 刀屑接觸區(qū)焓理論模型
    4.5 自由能模型建立
    4.6 本章小結(jié)
第5章 前刀面刀屑接觸區(qū)粘結(jié)破損的自由能分析
    5.1 粘結(jié)破損過程中自由能分析
    5.2 自由能模型參數(shù)
    5.3 粘結(jié)破損自由能分析
        5.3.1 基于破損形貌和切削速度的自由能分析
        5.3.2 基于破損形貌和進給量的自由能分析
        5.3.3 基于破損形貌和背吃刀量的自由能分析
        5.3.4 自由能正交實驗分析
    5.4 粘結(jié)破損過程中晶粒度變化自由能分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士期間學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號：3795077