本文關(guān)鍵詞：切削力與工件材料表面質(zhì)量關(guān)系研究

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【摘要】：金屬切削加工過程中,切削力是重要的輸出物理量之一,伴隨著摩擦磨損、振動、切削變形等現(xiàn)象。切削力又進一步對已加工表面質(zhì)量產(chǎn)生影響,因此,研究切削力和表面質(zhì)量之間的關(guān)系是非常必要的,有助于豐富切削機理,具有指導(dǎo)實踐意義。本文通過單因素實驗與正交實驗結(jié)合的研究方法,基于直角切削模型,針對鈦合金和銅合金進行干式車削實驗,研究了切削參數(shù)對切削力、表面粗糙度的影響規(guī)律,并對車削過程中刀具振動的變化情況、切屑形態(tài)的變化對切削力的影響加以分析,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)針對鈦合金單因素實驗和正交實驗,選擇不同切削用量對鈦合金TA2、TA15棒料進行車削實驗,分析切削用量(切削速度Vc、進給量f、切削深度ap)對切削力的影響規(guī)律,探討刀具振動與切削力之間的關(guān)系、切屑形態(tài)變化對切削力的影響。根據(jù)鈦合金正交實驗,研究了切削用量對切削力的影響程度,找到影響切削力的主要因素和次要因素。通過對鈦合金正交實驗結(jié)果的多元線性回歸分析,建立車削工業(yè)純鈦TA2的切削力經(jīng)驗公式。(2)以表面粗糙度為表面質(zhì)量的衡量指標(biāo),通過對工業(yè)純鈦TA2的表面粗糙度實驗,研究切削用量對表面粗糙度的影響規(guī)律,并得出車削加工TA2表面粗糙度的定量表達式。詳細分析了刀具振動與表面粗糙度之間的關(guān)系。(3)針對鈦合金切削力和表面粗糙度實驗,分別對切削力和表面質(zhì)量之間的關(guān)系進行定性分析與定量分析。(4)通過對銅合金QAl9-4車削過程進行二維有限元仿真分析,將切削力的實驗值與仿真值進行對比,分析兩者之間產(chǎn)生誤差的原因,并提出構(gòu)建本構(gòu)模型的一種新思想。
【關(guān)鍵詞】：切削力 表面質(zhì)量 切削參數(shù) 本構(gòu)模型
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG501
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題研究的背景和意義12
• 1.2 高速切削技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 高速切削定義12-14
• 1.2.2 高速切削技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14
• 1.3 切削力研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 表面質(zhì)量研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4.1 表面粗糙度研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4.2 表面殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4.3 加工硬化研究現(xiàn)狀18
• 1.5 課題來源及主要研究內(nèi)容18-20
• 第2章 切削力實驗與測定20-34
• 2.1 鈦合金車削實驗20-31
• 2.1.1 正交切削模型20
• 2.1.2 鈦合金實驗條件20-25
• 2.1.3 車削實驗過程25-26
• 2.1.4 鈦合金實驗方案26-28
• 2.1.5 鈦合金實驗結(jié)果28-31
• 2.2 銅合金車削實驗31-34
• 2.2.1 銅合金實驗條件31-32
• 2.2.2 銅合金單因素實驗方案32
• 2.2.3 銅合金單因素實驗結(jié)果32-34
• 第3章 鈦合金切削力的影響因素34-56
• 3.1 切削力理論34-36
• 3.1.1 切削力來源34
• 3.1.2 切削力分解34-35
• 3.1.3 切削力模型35-36
• 3.2 TA2車削實驗結(jié)果分析36-43
• 3.2.1 TA2單因素實驗結(jié)果分析36-39
• 3.2.2 TA2正交實驗結(jié)果分析39-43
• 3.3 TA2切削力與切屑形態(tài)之間的關(guān)系43-46
• 3.4 切削力與刀具振動之間的關(guān)系46-54
• 3.4.1 TA2切削力與刀具振動之間的關(guān)系46-52
• 3.4.2 TA15切削力與刀具振動之間的關(guān)系52-54
• 3.5 小結(jié)54-56
• 第4章 鈦合金表面質(zhì)量實驗研究56-72
• 4.1 表面粗糙度的來源56-58
• 4.1.1 表面粗糙度的產(chǎn)生56-57
• 4.1.2 表面粗糙度的影響因素57-58
• 4.2 表面粗糙度實驗58-59
• 4.3 表面粗糙度實驗結(jié)果59-67
• 4.3.1 表面粗糙度單因素實驗結(jié)果分析59-65
• 4.3.2 表面粗糙度正交實驗結(jié)果分析65-67
• 4.4 表面質(zhì)量與刀具切削振動之間的關(guān)系67-70
• 4.4.1 TA2表面質(zhì)量與刀具振動之間關(guān)系68-69
• 4.4.2 TA15表面質(zhì)量與刀具振動之間關(guān)系69-70
• 4.5 小結(jié)70-72
• 第5章 切削力與表面質(zhì)量關(guān)系研究72-76
• 5.1 切削力和表面粗糙度關(guān)系定性分析72-74
• 5.2 切削力和表面粗糙度關(guān)系定量分析74-75
• 5.3 小結(jié)75-76
• 第6章 切削力有限元仿真及誤差分析76-83
• 6.1 金屬切削有限元仿真76-78
• 6.1.1 車削模型76
• 6.1.2 刀-屑摩擦模型與切屑分離準則76-77
• 6.1.3 材料屬性與本構(gòu)關(guān)系77-78
• 6.2 銅合金切削力有限元分析與實驗分析對比78-80
• 6.3 誤差分析80-81
• 6.4 小結(jié)81-83
• 結(jié)論83-85
• 參考文獻85-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果90-92
• 致謝92-93

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