本文關(guān)鍵詞：硬質(zhì)合金超聲激光輔助切削脆性—延性轉(zhuǎn)變特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：硬質(zhì)合金是一種具有高硬度、高耐磨性、耐高溫等優(yōu)良特性的金屬復(fù)合材料,在航空航天、光學(xué)及電子等領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣泛,在現(xiàn)代工具材料、耐磨材料和耐腐蝕材料中也占有極其重要的地位。但由于其具有較高的硬度和強(qiáng)度,且機(jī)械加工性能差,因此硬質(zhì)合金的延性域加工在超精密加工過程中是必不可少的。本論文,在普通切削加工臨界切深的基礎(chǔ)上,考慮到二維超聲振動頻率、振幅、切削時間等參數(shù)的影響,對二維超聲激光輔助切削的臨界切削深度的理論公式進(jìn)行了探討。理論研究發(fā)現(xiàn):二維超聲振動切削的斷續(xù)切削可以改變刀具前角、剪切角等參數(shù),減小切削時間,減小切削力,從而相對增加臨界切削載荷以及臨界切削深度;復(fù)合超聲振動后的切削速度可以進(jìn)一步改變超聲振動切削過程中的切削時間以及剪切角,進(jìn)而增大臨界切削深度;激光加熱在一定條件下可以提高切削溫度,從而降低材料硬度,增大臨界切削深度;通過數(shù)值計(jì)算,了解到臨界切深會隨著切削速度的增加而增大,還會隨著Co含量的增加而增大,同時也會隨著刀尖圓弧半徑的較小而增大;二維超聲激光輔助切削的臨界切深大于普通切削的臨界切深�；赟PHER360超精密車床和自行搭建的模擬切削過程的刻劃試驗(yàn)平臺,采用CBN刀具對YG10、YG15以及YG20材料的硬質(zhì)合金模擬切削過程,進(jìn)行切深漸變的仿切削刻劃切削試驗(yàn),通過白光干涉儀觀測劃痕特性,估測臨界切削深度,研究在不同切削條件下的臨界切削深度的變化,并與理論分析結(jié)果進(jìn)行了對比。試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),相同切削條件下二維超聲切削的臨界切削深度大于普通切削的臨界切削深度,臨界切深會隨著切削速度的增加,Co含量的增加而增大,與理論研究結(jié)果基本一致。在硬質(zhì)合金材料去除特性理論和試驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了實(shí)際切削試驗(yàn)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)YG10、YG15以及YG20硬質(zhì)合金材料在普通加工過程中,隨著切削速度的增加,材料的破碎率逐漸減小,加工表面的粗糙度值減小;在二維超聲加工和二維超聲激光輔助切削加工過程中,表面粗糙度值會隨著速度的增加而減小,但在靠近臨界切削速度時,又會有一定程度的增加。試驗(yàn)切削過程中發(fā)現(xiàn)YG10、YG15與YG20的硬質(zhì)合金材料在低于臨界切削深度時,可以以延性去除方式進(jìn)行加工且獲得表面粗糙度更小,精度更高。
【關(guān)鍵詞】：硬質(zhì)合金 橢圓振動 激光加熱 臨界切削深度 表面粗糙度
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG66;TG135.5
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 課題來源11
• 1.2 課題產(chǎn)生的背景及研究的目的和意義11-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 超聲振動切削加工的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.2 激光輔助加熱切削的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.3 脆延轉(zhuǎn)變機(jī)理的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容17-19
• 2 二維超聲激光加熱輔助復(fù)合超精密切削脆延轉(zhuǎn)變特性的理論研究19-35
• 2.1 二維超聲振動的基本原理19-20
• 2.2 激光加熱輔助切削技術(shù)的基本原理20-21
• 2.3 不同加工方式下材料去除脆延轉(zhuǎn)變特性的理論研究21-29
• 2.3.1 普通切削過程的臨界切削深度的理論研究21-24
• 2.3.2 二維超聲激光輔助切削的臨界切削深度的理論研究24-29
• 2.4 加工條件對臨界切深的影響規(guī)律29-34
• 2.4.1 不同材料對臨界切深的影響29-30
• 2.4.2 不同加工方式對臨界切深的影響30-31
• 2.4.3 激光加熱對臨界切深的影響31-32
• 2.4.4 刀具圓弧半徑對臨界切削深度的影響32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 3 二維超聲激光加熱輔助復(fù)合超精密切削脆延轉(zhuǎn)變特性的試驗(yàn)研究35-51
• 3.1 二維超聲振動裝置及試驗(yàn)平臺的搭建35-39
• 3.1.1 二維超聲振動裝置35-36
• 3.1.2 激光輔助加熱系統(tǒng)36-37
• 3.1.3 仿切削刻劃試驗(yàn)平臺的搭建37-39
• 3.2 刻劃試驗(yàn)39-48
• 3.2.1 試驗(yàn)方案39-41
• 3.2.2 仿切削刻劃試驗(yàn)過程41-42
• 3.2.3 臨界切深的測量方法42-45
• 3.2.4 試驗(yàn)結(jié)果與分析45-48
• 3.3 本章小結(jié)48-51
• 4 二維超聲激光加熱輔助復(fù)合切削過程中表面質(zhì)量的研究51-69
• 4.1 引言51
• 4.2 表面質(zhì)量51-56
• 4.2.1 加工參數(shù)的制定51-54
• 4.2.2 實(shí)際切削試驗(yàn)54-56
• 4.3 結(jié)果與分析56-68
• 4.3.1 不同切削方式對表面質(zhì)量的影響56-60
• 4.3.2 切削速度對表面粗糙度值的影響60-63
• 4.3.3 切削深度對表面質(zhì)量的影響63-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 5 結(jié)論與展望69-73
• 5.1 本論文主要研究內(nèi)容69
• 5.2 主要創(chuàng)新點(diǎn)69-70
• 5.3 主要結(jié)論70
• 5.4 展望70-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 作者簡歷77-79
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集79

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本文編號：349873