【摘要】：大型鈦合金結(jié)構(gòu)件是構(gòu)成飛機機體骨架和氣動外形的主要零部件,其加工效率和加工質(zhì)量受刀具磨損影響嚴重,高速銑削鈦合金結(jié)構(gòu)件過程中,工件振動與銑刀磨損相互作用,導致磨損差異性問題,嚴重制約了高速銑削鈦合金結(jié)構(gòu)件刀具的使用壽命,成為高速銑削鈦合金結(jié)構(gòu)件加工過程中亟待解決關(guān)鍵問題。本文針對以上問題,首先進行鈦合金結(jié)構(gòu)件和銑刀有限元模態(tài)分析,獲取鈦合金結(jié)構(gòu)件與銑刀的固有頻率和模態(tài)振型;建立高速銑削鈦合金結(jié)構(gòu)件過程中的銑刀離心力模型和瞬態(tài)銑削力模型,構(gòu)建動態(tài)銑削激勵下的刀工接觸關(guān)系,為研究高速銑削鈦合金中工件振動和磨損特性提供依據(jù)。提出鈦合金結(jié)構(gòu)件銑削振動測試方案,進行高速銑削鈦合金結(jié)構(gòu)件銑刀振動測試實驗,提取高速銑削鈦合金結(jié)構(gòu)件振動的特征參數(shù),分析振動加速度有效值、峭度、主頻等特征參數(shù)隨切削行程的演變規(guī)律。能夠?qū)︹伜辖鸾Y(jié)構(gòu)件銑削系統(tǒng)振動特性進行識別,為振動和磨損的關(guān)聯(lián)特性分析提供基礎(chǔ)。利用實驗獲取的后刀面磨損狀態(tài)圖,對銑刀前、后刀面及底角區(qū)域的磨損形貌進行觀測,分別分析并闡明銑刀擴散磨損、氧化磨損、粘接磨損和磨料磨損機理。采用等間距磨損寬度測量方法,提取并分析銑刀主切削刃和底刃后刀面磨損特征,研究銑刀后刀面磨損的差異性;利用二元高次多項式構(gòu)建隨銑削行程和位置變化的后刀面磨損寬度分布函數(shù),揭示后刀面磨損寬度最大值及其位置隨銑削行程的演變規(guī)律,為研究工件振動與磨損的關(guān)聯(lián)特性提供基礎(chǔ)。基于以上研究,采用灰色關(guān)聯(lián)分析的方法,以銑刀主切削刃和底刃后刀面磨損寬度特征參數(shù)構(gòu)建參考序列,以鈦合金銑削振動的時域和頻域信號特征參數(shù)建立比較序列,研究參考序列與比較序列的相似性,揭示高速銑削鈦合金結(jié)構(gòu)件加工過程中,鈦合金結(jié)構(gòu)件振動能量和沖擊與銑刀各刀齒的主切削刃、底刃處后刀面磨損寬度之間的關(guān)聯(lián)特性,最終闡明鈦合金結(jié)構(gòu)件銑削振動對銑刀磨損的影響機制。
【圖文】：

第1章 緒論1.1 課題研究的背景與意義鈦合金具有密度相對較小、高比強度、低溫性能好、耐腐蝕能力強和導熱系數(shù)小等諸多優(yōu)點[1-3]，是建造飛機發(fā)動機和機體外形的重要材料，能夠有效地提高發(fā)動機推重比和機體結(jié)構(gòu)效率，有利于緩解熱障現(xiàn)象[4,5]，如圖 1-1 所示。因此，鈦合金在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應用，被譽為是一種能夠使人類走向空間時代的戰(zhàn)略性金屬材料[6-8]。然而，鈦合金也具有變形系數(shù)小、彈性模量低等特點，是一種難加工材料，其固有的難加工屬性造成的刀具磨損與加工效率難以得到平衡，制約著高速銑削鈦合金加工技術(shù)的發(fā)展。通常認為，鈦合金切削速度高于 60m/min 即為高速切削[9]。

中振動參數(shù)的測試和提取方法為動提供了思路和基礎(chǔ)。測方法測方法主要是為了能夠精確、及量與銑削加工參數(shù)、銑削加工時。法主要分為直接檢測法和間接檢刀具磨損形貌和磨損量進行檢測掃描電鏡等[33,34]，由于場地限制陳志同等采用便攜式刀具磨損寬度數(shù)據(jù)，同時該儀器拍攝性能磨損狀況[35]。于化東、張留新等acet模型，提取刀具亞像素邊緣，，刀尖圓弧和未磨損的邊界，最終
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG54

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊凱;于開平;白云鶴;;基于信號時頻分析理論識別時變模態(tài)參數(shù)實驗[J];振動.測試與診斷;2015年05期

2 朱紅波;;基于切削參數(shù)與刀具磨損的銑削振動影響因素研究[J];機械研究與應用;2015年04期

3 程耀楠;鞏亞楠;韓禹;劉利;劉立佳;高軍;;水室封頭重型銑削加工刀盤與主軸系統(tǒng)振動模態(tài)分析[J];振動與沖擊;2015年18期

4 張瑞崢;李莉;;數(shù)控車削加工振動的識別與防治[J];科技風;2015年12期

5 孫岳;于占江;許金凱;于化東;;基于振源識別的高速微銑削機床狀態(tài)研究[J];振動與沖擊;2015年09期

6 嚴魯濤;楊志鵬;王有杰;;基于聯(lián)合振動試驗系統(tǒng)的正弦加隨機振動研究[J];振動與沖擊;2015年02期

7 姜振喜;孫杰;李國超;賈興民;李劍峰;;TC4銑削加工的刀具磨損與切削力和振動關(guān)系研究[J];兵工學報;2015年01期

8 秦國華;易鑫;李怡冉;謝文斌;;刀具磨損的自動檢測及檢測系統(tǒng)[J];光學精密工程;2014年12期

9 孫迪;李國賓;魏海軍;廖海峰;柳霆;;磨合磨損過程中摩擦振動變化規(guī)律研究[J];哈爾濱工程大學學報;2015年02期

10 閆坤;王銀山;張東生;孫偉;;基于ANSYS的不等齒距立銑刀模態(tài)分析及減振研究[J];裝備制造技術(shù);2014年11期

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 周曉峰;機械振動源的分離和識別方法研究[D];浙江大學;2012年

本文編號：2687153