【摘要】：高速切削技術(shù)作為當(dāng)今金屬加工的主流切削方式,在機(jī)械加工行業(yè)備受關(guān)注,許多國家更是把高速切削加工作為優(yōu)先發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。我國目前一些新材料比較難加工的問題可以利用高速切削技術(shù)得到比較好的解決。作為一項(xiàng)高效的加工技術(shù),相關(guān)高速切削的技術(shù)有著很廣闊的提升空間。在高速切削的加工過程中涉及到的刀具種類與材料的物理特性均和一般普通加工中的不一樣,在加工過程中我們對其發(fā)生的物理現(xiàn)象進(jìn)行分析和研究可以幫助我們更深入的了解金屬的整個切削生產(chǎn)過程,廣大學(xué)者更是利用有限元分析軟件對難加工的材料進(jìn)行了有限元分析,可以使整個的過程變得可視化。本文中提到的鎳基高溫合金Incone1718是當(dāng)今使用最普遍的一類鎳基高溫合金,被廣泛應(yīng)用在衛(wèi)星技術(shù)、宇航技術(shù)、航海技術(shù)及石油勘探等領(lǐng)域。高速切削相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,使得合金材料Inconel718變得易于加工。本文針對鎳基高溫合金Inconel718設(shè)計了正交試驗(yàn),對在切削過程中的部分物理現(xiàn)象進(jìn)行了研究,以便更好的了解整個切削加工過程,具體內(nèi)容如下:(1)闡述了此次研究的背景和意義,介紹了目前國內(nèi)外專家對高速切削技術(shù)和切削物理現(xiàn)象的研究。(2)設(shè)計了 Inconel718材料的高速切削單因素情況試驗(yàn)和多因素正交試驗(yàn)。單因素的試驗(yàn)結(jié)果明白了目前陶瓷刀具是較為理想的切削試驗(yàn)材料的刀具。通過設(shè)計的正交試驗(yàn)及對正交試驗(yàn)所得結(jié)果進(jìn)行了極差分析,分別研究了切削速度、切削深度和刀具每齒進(jìn)給量對整個銑削力的影響,并確定了取得最小切削力時的最優(yōu)參數(shù)搭配。借助MATLAB仿真軟件,計算出切削力與切削參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系,并通過誤差分析驗(yàn)證了所得經(jīng)驗(yàn)公式具有較好的預(yù)測能力。(3)對產(chǎn)生切削熱的三個變形區(qū)進(jìn)行了闡述,并對切削熱在切屑、刀具、與工件上的分配做了理論分析。通過對切削過程進(jìn)行仿真試驗(yàn)可以得出最高溫位置在前刀面和切屑的摩擦位置,同時隨著切削轉(zhuǎn)速加快和每齒進(jìn)給量增加,切屑帶走的熱量越來越多,刀具與材料上溫度沒有明顯增加。(4)對正交試驗(yàn)結(jié)束后的16組材料表面進(jìn)行了表面粗糙度值測量,深入分析了切削機(jī)床轉(zhuǎn)速、切削深度和每齒進(jìn)給量的變化對材料表面粗糙度值變化的影響規(guī)律,同時建立了材料表面粗糙度值的技術(shù)模型,借助MATLAB軟件計算出了表面粗糙度的和切削中相關(guān)參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系,通過對經(jīng)驗(yàn)公式的誤差分析可知,有部分誤差值超出了誤差允許范圍(10%),此次得到的表面粗糙度的經(jīng)驗(yàn)公式準(zhǔn)確度有待于提高。
【圖文】：

切削速度的加快進(jìn)而逐漸升高，且上升幅度很大，在ｖ，．速度時，溫度為ｔ；圖丨－１逡逑所示的Ｂ區(qū)域稱為零切削區(qū)域，在此區(qū)域范圍內(nèi)理論溫度太高，刀具失效嚴(yán)重，逡逑已經(jīng)無法完成對工件的切削加工，研究學(xué)者稱此區(qū)域?yàn)椤暗毒叩乃绤^(qū)”；上圖１－１逡逑所示的Ｃ區(qū)域?yàn)楦咚偾邢鲄^(qū)域，在此區(qū)域范圍中，切削速度超過某一定值，切削逡逑溫度會隨著切削速度的上升而下滑，即速度超過外后，切削溫度開始呈現(xiàn)逐漸下逡逑２逡逑

ＮＥＩＪＩＮＧ－ＦＡＮＵＣＯｉ－ＭＢ系統(tǒng)，主軸轉(zhuǎn)速范圍為６０￣８０００ｒｐｍ，主軸電機(jī)功率最高逡逑可達(dá)ｌｌｋｗ，邋Ｘ向、Ｙ向、Ｚ向行程為６３ＯｍｍＭ００ｍｍｘ５Ｏ０ｍｍ，并具備良好的定位逡逑精度。機(jī)床實(shí)物如圖２－１所示。逡逑＊逡逑圈逡逑愿邋Ｊ邋Ｊｉ遍逡逑圖２－１漢川ＸＨ７１４Ｄ立式加工中心逡逑（２）切削刀具逡逑本試驗(yàn)刀具采用機(jī)械夾緊式刀具，如圖２－２所示。刀盤直徑為０３２ｍｍ，其中逡逑刀具型號為肯納ＫＹＨＳ１０陶瓷刀具和山特維克ＲＣＫＴ１２０４ＭＯ－ＰＭ邋Ｓ３０Ｔ硬質(zhì)合金逡逑刀具。其中試驗(yàn)用陶瓷刀具參數(shù)為直徑１３ｍｍ，厚度５ｍｍ，前角０°，后角１丨．２°，逡逑硬質(zhì)合金刀具參數(shù)為前角－８°，后角８°，，主偏角４５°，刃傾斜角０°，刀尖圓弧半徑逡逑０．２ｍｍ。刀具在刀盤上均采用三齒等間距裝置。逡逑Ｐｆｃ．．邐：Ｐ＾１逡逑圖２－２試驗(yàn)用切削刀具逡逑１２逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG506.74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2671152