本文關(guān)鍵詞：難加工材料高壓冷卻切削性能及試驗研究

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【摘要】：在航空航天、醫(yī)療、化工及石油等領(lǐng)域，高溫合金、鈦合金以及合金鋼等難加工材料的應(yīng)用日益廣泛。由于難加工材料的導(dǎo)熱系數(shù)低、塑性韌性高、化學(xué)活性高及較高的強度等特性，在加工時通常采用常規(guī)冷卻方式以提高刀具壽命和表面質(zhì)量等。近年來，隨著加工效率和技術(shù)要求的不斷提高，常規(guī)冷卻方式已逐漸不能滿足加工需求，效果顯著的高壓冷卻切削逐漸被人們認(rèn)可，故本文對高壓冷卻切削的冷卻潤滑特性及相關(guān)切削試驗的研究，具有重要的理論意義和實用價值。 首先，本文引用毛細(xì)管理論，分析高壓冷卻切削下冷卻液滲入毛細(xì)管的過程及其動力學(xué)模型，建立高壓冷卻液形成邊界潤滑層的模型，探討冷卻液噴射壓力及冷卻液形成邊界潤滑層的剪切強度對前刀面摩擦力的影響，研究冷卻液滲入毛細(xì)管的速度、時間隨噴射壓力的變化，并應(yīng)用Matlab軟件進(jìn)行相應(yīng)計算及曲線生成。研究高壓冷卻切削下對流換熱系數(shù)的變化趨勢，并以對流換熱系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行有限元仿真分析，探討高壓冷卻切削對刀具、切屑及工件表面溫度的影響作用。 其次，，以切削用量、冷卻條件及冷卻液的噴射壓力為變量進(jìn)行試驗，對鈦合金車削過程中的刀具磨損以及鈦合金、高溫合金及高強度鋼切削中的斷屑形態(tài)進(jìn)行研究。分析刀具磨損的形式及影響因素，并以刀具磨損試驗為基礎(chǔ)，分析不同冷卻條件及冷卻液噴射壓力作用與刀具磨損之間的關(guān)系。對比了在常規(guī)冷卻和高壓冷卻條件下的切屑形態(tài)，并分析高壓冷卻切削對切屑折斷與分離的影響。 最后，對鈦合金和高強度鋼車削過程中的工件已加工表面質(zhì)量進(jìn)行試驗研究，分析不同冷卻條件及切削參數(shù)對表面粗糙度、白層和殘余應(yīng)力的影響規(guī)律。揭示高壓冷卻切削對工件已加工表面質(zhì)量的影響作用機理。
【關(guān)鍵詞】：高壓冷卻 難加工材料 切削 刀具磨損 表面質(zhì)量
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG50
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題的研究背景10-11
• 1.2 課題研究的目的和意義11
• 1.3 典型冷卻潤滑技術(shù)的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 水蒸氣冷卻12
• 1.3.2 最小量潤滑（MQL）冷卻12
• 1.3.3 液氮冷卻12-13
• 1.3.4 高壓冷卻13-14
• 1.4 典型難加工材料切削的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4.1 鈦合金的切削研究14-15
• 1.4.2 高溫合金的切削研究15
• 1.4.3 合金鋼的切削研究15-16
• 1.5 課題來源及研究內(nèi)容16-18
• 1.5.1 課題來源16
• 1.5.2 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 高壓冷卻切削的性能研究18-34
• 2.1 引言18
• 2.2 切削液冷卻潤滑作用概述18-20
• 2.2.1 切削液的作用過程18-20
• 2.2.2 毛細(xì)管理論20
• 2.3 高壓冷卻切削潤滑作用效果研究20-27
• 2.3.1 高壓冷卻液滲入毛細(xì)管的動力過程研究20-23
• 2.3.2 高壓冷卻液形成邊界潤滑層的研究23-27
• 2.4 高壓冷卻切削冷卻作用效果研究27-33
• 2.4.1 高壓冷卻切削對切削溫度影響的理論計算27-31
• 2.4.2 高壓冷卻切削溫度的有限元分析31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 高壓冷卻切削刀具磨損及斷屑試驗研究34-47
• 3.1 引言34
• 3.2 試驗方案及測量方法34-36
• 3.2.1 工件材料34
• 3.2.2 機床及刀具34-35
• 3.2.3 冷卻潤滑條件35
• 3.2.4 測量方法35-36
• 3.3 高壓冷卻切削刀具磨損試驗研究36-42
• 3.3.1 刀具磨損和破損36-38
• 3.3.2 刀具磨損原因38
• 3.3.3 試驗方案38-39
• 3.3.4 試驗結(jié)果39-42
• 3.4 高壓冷卻切削斷屑研究42-46
• 3.4.1 切屑的變形過程42-43
• 3.4.2 高壓冷卻切削對斷屑的影響試驗43-44
• 3.4.3 試驗結(jié)果及分析44-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 高壓冷卻切削已加工表面質(zhì)量試驗研究47-60
• 4.1 引言47
• 4.2 高壓冷卻切削已加工表面粗糙度的研究47-50
• 4.2.1 表面粗糙度的形成及影響47-48
• 4.2.2 表面粗糙度的測試試驗48
• 4.2.3 表面粗糙度結(jié)果分析48-50
• 4.3 高壓冷卻切削已加工表面白層的研究50-53
• 4.3.1 切削加工中白層的概述50-51
• 4.3.2 高壓冷卻切削鈦合金白層形成試驗51-52
• 4.3.3 結(jié)果分析52-53
• 4.4 高壓冷卻切削已加工表面殘余應(yīng)力的研究53-59
• 4.4.1 殘余應(yīng)力形成原因53-54
• 4.4.2 殘余應(yīng)力影響因素54
• 4.4.3 試驗方案及測量方法54-57
• 4.4.4 殘余應(yīng)力結(jié)果分析57-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及專利66-67
• 致謝67

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張凌飛,張弘_";高硬金屬加工過程中表面白層的研究[J];工具技術(shù);2004年02期

2 辛民;王西彬;康運江;楊洪建;;高速干切削鐵基粉末冶金零件時細(xì)晶粒硬質(zhì)合金刀具的切削性能研究[J];工具技術(shù);2006年06期

3 劉安虎;李文貴;章海濤;張昌義;;干式冷風(fēng)車削不銹鋼的高速鋼刀具磨損試驗[J];工具技術(shù);2007年10期

4 楊發(fā)展;艾興;趙軍;周建強;;細(xì)晶粒硬質(zhì)合金刀具銑削鈦合金損壞機理的研究[J];工具技術(shù);2008年04期

5 肖茂華;何寧;李亮;陸愛華;;鎳基合金高速切削中鋸齒狀切屑毛邊和刀具磨損研究[J];工具技術(shù);2009年06期

6 劉斌,馮其波,匡萃方;表面粗糙度測量方法綜述[J];光學(xué)儀器;2004年05期

7 任家隆;車削Cr12材料的綠色冷卻工藝探討[J];華東船舶工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2001年03期

8 毛文革;鈦合金的切削加工[J];航空制造技術(shù);2001年01期

9 周文東;;高效切削利器助推飛機結(jié)構(gòu)件加工技術(shù)發(fā)展[J];航空制造技術(shù);2008年23期

10 楊業(yè)元，方鴻生，鄭燕康;白層靜載磨損特性研究[J];金屬熱處理學(xué)報;1995年04期

本文編號：1108820