本文關鍵詞：低溫切削裝置設計與試驗研究，，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問題。低溫切削技術在抑制刀具磨損、改善難加工材料表面質量等方面具有顯著的優(yōu)勢,但現(xiàn)有的低溫制冷裝置制冷效果有限且很難實現(xiàn)對射流溫度的調控,為進一步探明不同射流溫度下大進給銑削鈦合金的加工效果,本文設計了一種溫度可控的低溫內冷切削裝置,可以對切削區(qū)進行外冷或內冷方式的冷卻潤滑,以此為試驗平臺,進行了TC4鈦合金低溫大進給銑削試驗研究,并分析了低溫內冷銑削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)生裝置的技術缺陷和難加工材料的實際加工技術需求,設計了一種溫度可控的低溫氣體射流冷卻潤滑系統(tǒng),通過控制低溫液氮與常溫空氣的流量及其比例,可實現(xiàn)-196℃~常溫的低溫氣體射流供給,進而對切削區(qū)進行外冷或內冷方式的冷卻潤滑。(2)在變射流溫度下進行TC4鈦合金銑削試驗研究,優(yōu)選加工性能良好的低溫射流,應用該低溫射流對TC4鈦合金進行大進給銑削試驗,揭示了切削參數(shù)對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)乳化液切削進行了對比分析,同時對鈦合金典型零件進行低溫高性能切削工藝研究,以上試驗驗證了該低溫射流下大進給銑削鈦合金的優(yōu)勢明顯。(3)基于切削力、刀具磨損和表面粗糙度等試驗對低溫內冷銑削鈦合金深腔構件進行了研究,并與低溫外冷大進給銑削方式進行了對比分析,結果表明,采用液氮低溫內冷銑削鈦合金深腔構件時,可以改善表面加工質量,并顯著地降低切削力和減少刀具磨損。
【關鍵詞】：鈦合金 低溫切削 低溫內冷切削裝置 切削力 切削溫度 刀具磨損
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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 低溫切削技術及其研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 低溫冷風切削13-15
• 1.2.2 低溫微量潤滑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的不足18-19
• 1.4 本文主要研究工作19-21
• 第二章 低溫內冷切削裝置的設計及性能測試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滑試驗平臺初步搭建和性能測試21-25
• 2.2.1 低溫氣體射流冷卻潤滑系統(tǒng)初步設計21-25
• 2.2.2 低溫冷卻潤滑系統(tǒng)的性能測試25
• 2.3 新型低溫冷卻潤滑系統(tǒng)的設計和性能測試25-32
• 2.3.1 新型低溫冷卻潤滑系統(tǒng)的基本設計原理25
• 2.3.2 新型低溫冷卻潤滑系統(tǒng)裝置的構成及工作過程25-27
• 2.3.3 20L液氮加壓容器與混合腔的設計27-28
• 2.3.4 常溫高壓空氣流量的計算28-30
• 2.3.5 新型低溫冷卻潤滑系統(tǒng)的性能測試30-32
• 2.4 本章小結32-33
• 第三章 TC4 鈦合金低溫大進給銑削試驗研究33-50
• 3.1 試驗條件及方案33-36
• 3.1.1 試驗條件33-34
• 3.1.2 試驗方案34-36
• 3.2 變射流溫度下大進給銑削TC4 鈦合金的試驗分析36-38
• 3.2.1 射流溫度對刀具磨損的影響36-37
• 3.2.2 射流溫度對表面粗糙度的影響37-38
• 3.3 液氮冷卻下大進給銑削TC4 鈦合金切削力分析38-41
• 3.3.1 切削速度對切削力的影響38-39
• 3.3.2 每齒進給量對切削力的影響39-40
• 3.3.3 徑向切深對切削力的影響40
• 3.3.4 軸向切深對切削力的影響40-41
• 3.4 液氮冷卻下大進給銑削TC4 鈦合金切削溫度分析41-44
• 3.4.1 夾絲法及TC4-康銅絲熱電偶標定41-42
• 3.4.2 切削速度對切削溫度的影響42-43
• 3.4.3 每齒進給量對切削溫度的影響43-44
• 3.5 液氮冷卻下大進給銑削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證45-48
• 3.6.1 加工對象45-46
• 3.6.2 試驗設備46-47
• 3.6.3 驗證內容與方法47-48
• 3.6.4 驗證結果與分析48
• 3.7 本章小結48-50
• 第四章 TC4 鈦合金低溫內冷大進給銑削試驗研究50-60
• 4.1 低溫內冷銑削TC4 鈦合金切削力分析50-53
• 4.1.1 試驗條件及方案50-52
• 4.1.2 試驗結果與分析52-53
• 4.2 低溫內冷銑削TC4 鈦合金刀具磨損分析53-56
• 4.2.1 試驗條件及方案53
• 4.2.2 試驗結果與分析53-56
• 4.3 低溫內冷銑削TC4 鈦合金已加工表面粗糙度分析56-58
• 4.3.1 試驗條件及方案57
• 4.3.2 試驗結果與分析57-58
• 4.4 本章小結58-60
• 第五章 總結與展望60-63
• 5.1 總結60-61
• 5.2 展望61-63
• 參考文獻63-67
• 致謝67-68
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文68

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  本文關鍵詞：低溫切削裝置設計與試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：364585