本文關(guān)鍵詞：基于切屑形態(tài)分析的鈦合金螺旋銑孔熱力耦合模型　出處：《浙江大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：鈦合金是目前航空航天領(lǐng)域中重要的結(jié)構(gòu)材料。其高強(qiáng)度、低導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)致加工時(shí)出現(xiàn)切削力大、切削溫度高等一系列問(wèn)題。螺旋銑工藝是一種針對(duì)加工諸如鈦合金等難加工材料的新型制孔工藝,相對(duì)于傳統(tǒng)鉆削具有可調(diào)偏心、切削力小、散熱性良好等優(yōu)點(diǎn)。采用專(zhuān)用螺旋銑刀,可以獲得比傳統(tǒng)的立銑刀更優(yōu)良的加工效果。為了描述切削力和切削溫度的形成機(jī)理和作用關(guān)系,優(yōu)化專(zhuān)用刀具的加工參數(shù)和刀具結(jié)構(gòu),建立與刀具結(jié)構(gòu)和加工參數(shù)有關(guān)的螺旋銑孔熱力耦合模型具有十分重要的意義。首先,根據(jù)螺旋銑孔加工參數(shù)的特點(diǎn),對(duì)螺旋銑孔運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化。通過(guò)簡(jiǎn)化模型建立了專(zhuān)用刀具中的兩種切削刃(W刃和S刃)產(chǎn)生的切屑的幾何形態(tài)與加工參數(shù)、刀具結(jié)構(gòu)尺寸之間的關(guān)系。其次,根據(jù)專(zhuān)用刀具雙刃切削的特點(diǎn),建立了雙刃斜角剪切模型計(jì)算四個(gè)切削刃任意時(shí)刻產(chǎn)生的切削力。然后針對(duì)切削過(guò)程中產(chǎn)生的切屑進(jìn)行分析,建立了包含移動(dòng)剪切面熱源和前刀面摩擦熱源的切屑溫度場(chǎng)模型,由此計(jì)算出切削過(guò)程中剪切面、前刀面和切削刃上的溫度。將切削力模型和切削溫度模型相結(jié)合,考慮切削力和切削溫度之間的相互影響作用,建立了專(zhuān)用銑刀螺旋銑孔的熱力耦合模型。利用測(cè)力儀和半人工熱電偶法對(duì)螺旋銑鈦合金孔過(guò)程中的切削力、切削區(qū)的溫度進(jìn)行測(cè)量,通過(guò)單因素試驗(yàn)對(duì)熱力耦合模型進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明,計(jì)算結(jié)果與測(cè)量值的平均誤差在5%以?xún)?nèi),證明模型具有相當(dāng)?shù)目煽啃�。通過(guò)正交試驗(yàn)探究切削力、切削溫度與鈦合金螺旋銑孔加工精度、加工質(zhì)量之間的關(guān)系。最后,在保證加工精度和質(zhì)量的基礎(chǔ)上,利用熱力耦合模型對(duì)加工參數(shù)和刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：V261

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