本文關(guān)鍵詞：低溫切削裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：加工效率低、刀具磨損快以及加工質(zhì)量穩(wěn)定性差等一直是鈦合金等難加工材料切削加工中的難點(diǎn)問題。低溫切削技術(shù)在抑制刀具磨損、改善難加工材料表面質(zhì)量等方面具有顯著的優(yōu)勢(shì),但現(xiàn)有的低溫制冷裝置制冷效果有限且很難實(shí)現(xiàn)對(duì)射流溫度的調(diào)控,為進(jìn)一步探明不同射流溫度下大進(jìn)給銑削鈦合金的加工效果,本文設(shè)計(jì)了一種溫度可控的低溫內(nèi)冷切削裝置,可以對(duì)切削區(qū)進(jìn)行外冷或內(nèi)冷方式的冷卻潤(rùn)滑,以此為試驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了TC4鈦合金低溫大進(jìn)給銑削試驗(yàn)研究,并分析了低溫內(nèi)冷銑削TC4鈦合金深腔槽的加工性能。論文主要研究工作如下:(1)基于現(xiàn)有低溫氣體發(fā)生裝置的技術(shù)缺陷和難加工材料的實(shí)際加工技術(shù)需求,設(shè)計(jì)了一種溫度可控的低溫氣體射流冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng),通過控制低溫液氮與常溫空氣的流量及其比例,可實(shí)現(xiàn)-196℃~常溫的低溫氣體射流供給,進(jìn)而對(duì)切削區(qū)進(jìn)行外冷或內(nèi)冷方式的冷卻潤(rùn)滑。(2)在變射流溫度下進(jìn)行TC4鈦合金銑削試驗(yàn)研究,優(yōu)選加工性能良好的低溫射流,應(yīng)用該低溫射流對(duì)TC4鈦合金進(jìn)行大進(jìn)給銑削試驗(yàn),揭示了切削參數(shù)對(duì)切削力和切削溫度的影響規(guī)律以及刀具磨損的變化規(guī)律,并與傳統(tǒng)乳化液切削進(jìn)行了對(duì)比分析,同時(shí)對(duì)鈦合金典型零件進(jìn)行低溫高性能切削工藝研究,以上試驗(yàn)驗(yàn)證了該低溫射流下大進(jìn)給銑削鈦合金的優(yōu)勢(shì)明顯。(3)基于切削力、刀具磨損和表面粗糙度等試驗(yàn)對(duì)低溫內(nèi)冷銑削鈦合金深腔構(gòu)件進(jìn)行了研究,并與低溫外冷大進(jìn)給銑削方式進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果表明,采用液氮低溫內(nèi)冷銑削鈦合金深腔構(gòu)件時(shí),可以改善表面加工質(zhì)量,并顯著地降低切削力和減少刀具磨損。
【關(guān)鍵詞】：鈦合金 低溫切削 低溫內(nèi)冷切削裝置 切削力 切削溫度 刀具磨損
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG54
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• abstract5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 課題研究背景與意義12-13
• 1.2 低溫切削技術(shù)及其研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 低溫冷風(fēng)切削13-15
• 1.2.2 低溫微量潤(rùn)滑15-16
• 1.2.3 超低溫切削16-18
• 1.3 難加工材料低溫切削加工技術(shù)的不足18-19
• 1.4 本文主要研究工作19-21
• 第二章 低溫內(nèi)冷切削裝置的設(shè)計(jì)及性能測(cè)試21-33
• 2.1 低溫氣體發(fā)生裝置的研制現(xiàn)狀21
• 2.2 低溫高性能切削冷卻潤(rùn)滑試驗(yàn)平臺(tái)初步搭建和性能測(cè)試21-25
• 2.2.1 低溫氣體射流冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)21-25
• 2.2.2 低溫冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)的性能測(cè)試25
• 2.3 新型低溫冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和性能測(cè)試25-32
• 2.3.1 新型低溫冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原理25
• 2.3.2 新型低溫冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)裝置的構(gòu)成及工作過程25-27
• 2.3.3 20L液氮加壓容器與混合腔的設(shè)計(jì)27-28
• 2.3.4 常溫高壓空氣流量的計(jì)算28-30
• 2.3.5 新型低溫冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)的性能測(cè)試30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 TC4 鈦合金低溫大進(jìn)給銑削試驗(yàn)研究33-50
• 3.1 試驗(yàn)條件及方案33-36
• 3.1.1 試驗(yàn)條件33-34
• 3.1.2 試驗(yàn)方案34-36
• 3.2 變射流溫度下大進(jìn)給銑削TC4 鈦合金的試驗(yàn)分析36-38
• 3.2.1 射流溫度對(duì)刀具磨損的影響36-37
• 3.2.2 射流溫度對(duì)表面粗糙度的影響37-38
• 3.3 液氮冷卻下大進(jìn)給銑削TC4 鈦合金切削力分析38-41
• 3.3.1 切削速度對(duì)切削力的影響38-39
• 3.3.2 每齒進(jìn)給量對(duì)切削力的影響39-40
• 3.3.3 徑向切深對(duì)切削力的影響40
• 3.3.4 軸向切深對(duì)切削力的影響40-41
• 3.4 液氮冷卻下大進(jìn)給銑削TC4 鈦合金切削溫度分析41-44
• 3.4.1 夾絲法及TC4-康銅絲熱電偶標(biāo)定41-42
• 3.4.2 切削速度對(duì)切削溫度的影響42-43
• 3.4.3 每齒進(jìn)給量對(duì)切削溫度的影響43-44
• 3.5 液氮冷卻下大進(jìn)給銑削TC4 鈦合金刀具磨損分析44-45
• 3.6 難加工材料典型零件液氮低溫高性能切削工藝驗(yàn)證45-48
• 3.6.1 加工對(duì)象45-46
• 3.6.2 試驗(yàn)設(shè)備46-47
• 3.6.3 驗(yàn)證內(nèi)容與方法47-48
• 3.6.4 驗(yàn)證結(jié)果與分析48
• 3.7 本章小結(jié)48-50
• 第四章 TC4 鈦合金低溫內(nèi)冷大進(jìn)給銑削試驗(yàn)研究50-60
• 4.1 低溫內(nèi)冷銑削TC4 鈦合金切削力分析50-53
• 4.1.1 試驗(yàn)條件及方案50-52
• 4.1.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析52-53
• 4.2 低溫內(nèi)冷銑削TC4 鈦合金刀具磨損分析53-56
• 4.2.1 試驗(yàn)條件及方案53
• 4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析53-56
• 4.3 低溫內(nèi)冷銑削TC4 鈦合金已加工表面粗糙度分析56-58
• 4.3.1 試驗(yàn)條件及方案57
• 4.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第五章 總結(jié)與展望60-63
• 5.1 總結(jié)60-61
• 5.2 展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-68
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68

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本文編號(hào)：364585