本文關(guān)鍵詞：兩種典型金屬高速切削過程有限元模擬與分析

  更多相關(guān)文章： 鎳基合金GH4169 鋁合金A357 有限元 切削力 切削三要素

【摘要】：鎳基合金GH4169與鋁合金A357是制造業(yè)中廣泛使用的兩種金屬材料,如何高效地加工這兩種金屬,把金屬原材料加工成需要的幾何零件形狀一直是很多金屬切削方面的專家研究的熱點(diǎn)。本文以鎳基合金GH4169與鋁合金A357的高速切削過程為研究對(duì)象,以彈塑性力學(xué)理論及二維Oxley平面剪切理論為基礎(chǔ),建立這兩種材料的切削過程有限元數(shù)值模型,對(duì)兩種材料的高速切削機(jī)理特性進(jìn)行研究,為這兩種金屬高效切削加工工藝的建立提供一定的理論基礎(chǔ)。論文主要內(nèi)容如下：首先,介紹高速切削技術(shù)的定義、發(fā)展歷程和實(shí)際應(yīng)用,其次介紹有限元技術(shù)的產(chǎn)生及其在高速切削領(lǐng)域的應(yīng)用。有限元模擬高速切削過程中要處理的幾個(gè)關(guān)鍵問題如高速切削中兩種切屑的成形機(jī)理,金屬材料四種本構(gòu)模型,在切削過程中金屬是如何發(fā)生動(dòng)態(tài)斷裂的,刀屑接觸問題的處理及切削熱是如何產(chǎn)生和傳導(dǎo),是有限元數(shù)值模型建立的基礎(chǔ),本文做了重點(diǎn)闡述。其次,本文通過ABAQUS有限元軟件對(duì)鎳基合金GH4169與鋁合金A357兩種材料的高速切削過程進(jìn)行了模擬,得到了較為理想的結(jié)果,并通過與其他文獻(xiàn)的比較,從側(cè)面論證了結(jié)果的正確地性。在有限元模擬金屬高速切削過程中,本文采用單因素控制法,分別分析了切削速度、背吃刀量與刀具的前角后角對(duì)高速切削過程中應(yīng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)及己加工表面質(zhì)量的影響,得到了切削力隨著切削速度、背吃刀量與刀具的前角后角變化的規(guī)律,對(duì)實(shí)際加工過程具有一定的理論指導(dǎo)意義。最后,對(duì)本文所做的工作進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)有限元模擬金屬高速切削過程下一步的工作熱點(diǎn)做了一定的預(yù)測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：鎳基合金GH4169 鋁合金A357 有限元 切削力 切削三要素
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG506.1
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-20
• 1.1 高速切削技術(shù)的定義及其發(fā)展歷程9-13
• 1.1.1 高速切削技術(shù)的定義9-11
• 1.1.2 高速切削技術(shù)的發(fā)展歷程11-13
• 1.2 有限元方法的產(chǎn)生及其在切削領(lǐng)域的應(yīng)用13-18
• 1.2.1 有限元方法的產(chǎn)生及其發(fā)展13-14
• 1.2.2 有限元方法在高速切削領(lǐng)域的應(yīng)用14-18
• 1.3 論文研究的目的和意義18-19
• 1.4 論文研究的主要內(nèi)容19-20
• 2 切削過程有限元建模關(guān)鍵問題的處理20-32
• 2.1 切屑形成機(jī)理20-22
• 2.2 材料的本構(gòu)模型22-24
• 2.3 金屬動(dòng)態(tài)斷裂準(zhǔn)則24-26
• 2.4 刀屑接觸問題分析26-28
• 2.5 切削熱問題分析28-31
• 2.5.1 塑性應(yīng)變的生熱過程28
• 2.5.2 刀屑摩擦的生熱過程28-29
• 2.5.3 熱量的傳遞與變化過程29-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 3 鎳基合金GH4169切削過程的模擬與分析32-48
• 3.1 有限元基本理論32
• 3.2 直角切削力學(xué)理論32-35
• 3.3 鎳基合金GH4169特性簡(jiǎn)介35-36
• 3.4 鎳基合金GH4169二維正交切削仿真模型的建立36-39
• 3.5 鎳基合金GH4169正交切削模擬結(jié)果分析39-47
• 3.5.1 切削速度v_c對(duì)切削力的影響規(guī)律40-42
• 3.5.2 背吃刀量a_p對(duì)切削力的影響規(guī)律42-44
• 3.5.3 刀具前角γ對(duì)切削力的影響規(guī)律44-46
• 3.5.4 高速切削過程中溫度場(chǎng)的分布情況46-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 4 鋁合金A357切削過程的模擬與分析48-61
• 4.1 鋁合金A357特性簡(jiǎn)介48-49
• 4.2 鋁合金A357維正交切削仿真模型的建立49
• 4.3 鋁合金A357正交切削模擬結(jié)果分析49-60
• 4.3.1 切削速度v_c對(duì)切削力的影響規(guī)律51-53
• 4.3.2 背吃刀量a_p對(duì)切削力的影響規(guī)律53-55
• 4.3.3 刀具前角γ對(duì)切削力的影響規(guī)律55-58
• 4.3.4 具后角α對(duì)切削力的影響規(guī)律58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 5 結(jié)論與展望61-63
• 5.1 工作總結(jié)61-62
• 5.2 展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 作者簡(jiǎn)歷67-69
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集69

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳紅兵;賈志欣;劉剛;畢運(yùn)波;董輝躍;;航空鈦合金高速切削有限元建模[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2010年05期

2 尤振平;葉文君;惠松驍;于洋;王希哲;張翥;;TB10鈦合金的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能及絕熱剪切分析[J];稀有金屬;2008年06期

3 唐志濤;劉戰(zhàn)強(qiáng);艾興;付秀麗;;金屬切削加工熱彈塑性大變形有限元理論及關(guān)鍵技術(shù)研究[J];中國(guó)機(jī)械工程;2007年06期

4 阮景奎;柯映林;楊勇;;高速銑削合金鑄鐵時(shí)鋸齒狀切屑形成的有限元模擬[J];工具技術(shù);2006年04期

5 胡韋華;王秋成;胡曉冬;劉云峰;;切削加工過程數(shù)值模擬的研究進(jìn)展[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2005年S1期

6 黃志剛,柯映林,董輝躍;基于正交切削模擬的直齒圓柱銑刀前角優(yōu)化[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2005年06期

7 黃志剛,柯映林,王立濤;金屬切削加工的熱力耦合模型及有限元模擬研究[J];航空學(xué)報(bào);2004年03期

8 陳 明,袁人煒,凡孝勇,嚴(yán)雋琪,張明賢,張書橋;三維有限元分析在高速銑削溫度研究中應(yīng)用[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2002年07期

9 方剛,曾攀;切削加工過程數(shù)值模擬的研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2001年03期

10 張伯霖;高速加工技術(shù)在美國(guó)的最新發(fā)展[J];制造技術(shù)與機(jī)床;1999年04期

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