学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

精密微细切削机理研究及应用技术

作　者: 刘汉良
导　师: 王西彬
学　校: 北京理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 精密微细切削切削机理尺寸效应振动加工工艺
分类号: TG501
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 434次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载

内容摘要

微型化、精密化已成为目前全球制造技术的一个发展趋势,高效率、高精度化的微细加工方法显得越来越重要。精密微细切削加工是在传统的金属切削理论与技术的基础上,面向微小型系统中各种材料结构件的加工需求而发展起来的一项微细加工方法。本文在精密微小型车铣加工中心上,分别对铝合金、黄铜等材料进行了一系列的微细车削、铣削、车铣复合加工等基础工艺实验。对其中所涉及到的尺寸效应、非自由切削理论、位错理论、切削力特征和影响因素、微细立铣振动信号特征、加工表面特征、微细切削工艺等微细切削加工机理问题进行了研究。得出的主要结论如下:(1)提出了利用非自由切削理论、尺寸效应、位错理论等基础理论来研究精密微细切削加工中的复杂变化和微观现象。分析了微细切削条件下所产生的刀具的切削刃圆弧半径效应,以及由此引发的负前角效应和临界切削厚度现象。(2)阐述了最小切削厚度的产生的原理,以及通过对切削区域的受力分析推导出了最小切削厚度的理论公式。(3)建立了考虑切削刃圆弧半径效应的微细立铣的切削力理论模型,并对其受力特征进行了分析。(4)分析了微细立铣中振动信号特征,指出微细铣削中的振动主要受进给量、切削厚度和工件材料等因素的影响,其根源为最小切削厚度效应。(5)结合微小型车铣加工中心的工艺能力和微小型结构零件的一般特点,提出了微细切削加工的加工工艺要求和规范,并以此为指导对典型零件进行了加工。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-24
  1.1 课题背景及研究意义  10-11
  1.2 精密微细切削的体系结构  11-15
    1.2.1 加工机理  11
    1.2.2 被加工材料  11
    1.2.3 加工设备及其元器件  11-12
    1.2.4 加工工具  12-13
    1.2.5 检测与误差补偿  13
    1.2.6 工作环境  13-14
    1.2.7 工艺设计过程  14-15
  1.3 国内外研究动态  15-23
    1.3.1 微细切削机理方面  15-18
    1.3.2 微细切削机床与刀具方面  18-22
    1.3.3 微细切削工艺方面  22-23
  1.4 本课题主要研究内容  23
  1.5 本章小结  23-24
第2章微细切削基础理论  24-36
  2.1 非自由切削理论  24-27
    2.1.1 非自由切削的定义  24-25
    2.1.2 最小能量耗散理论  25-27
  2.2 微细加工中的尺度效应  27-30
    2.2.1 尺寸效应的概念  27
    2.2.2 物理参量的微尺寸效应  27-29
    2.2.3 刀具刃口半径效应  29-30
  2.3 微细切削的位错理论  30-35
    2.3.1 位错理论的提出  30-32
    2.3.2 金属断裂的位错理论  32-33
    2.3.3 微细切削过程的位错机理  33-35
  2.4 本章小结  35-36
第3章精密微细切削中的变形、力与热  36-55
  3.1 微细切削的变形过程  36-40
    3.1.1 微细切屑的形成  36-38
    3.1.2 微细切削中的最小切削厚度  38-40
  3.2 微细切削的切削力研究  40-51
    3.2.1 微细切削力的来源  40-41
    3.2.2 影响切削力的因素  41-47
    3.2.3 微细立铣的切削力模型  47-51
  3.3 微细切削中的切削热  51-53
    3.3.1 切削热的来源及切削温度  52-53
    3.3.2 切削热的影响及控制  53
  3.4 本章小结  53-55
第4章精密微细切削的振动与表面特征  55-66
  4.1 微细切削中的振动  55-60
    4.1.1 微细切削振动信号测量系统  55-56
    4.1.2 微细切削过程中的振动波形特征  56-58
    4.1.3 最小切削厚度效应引起的振动  58-59
    4.1.4 工件材料缺陷引起的振动  59-60
  4.2 微细切削加工表面的质量  60-64
    4.2.1 微细切削加工的表面粗糙度  61-63
    4.2.2 影响微细切削表面粗糙度的因素  63-64
  4.3 本章小结  64-66
第5章微细切削加工的工艺应用  66-76
  5.1 前言  66-67
  5.2 微细切削加工实验设备及刀具  67-69
    5.2.1 加工设备  67-68
    5.2.2 加工刀具及工艺参数  68-69
  5.3 微小型零件的加工工艺特点  69-72
    5.3.1 微小型零件的结构特征  70-71
    5.3.2 微小型零件的微细切削工艺要求  71-72
  5.4 典型微小零件的加工实例  72-75
    5.4.1 加工零件的结构特点与加工方法选择  72-73
    5.4.2 加工方式与工艺参数选择  73-74
    5.4.3 加工结果与分析  74-75
  5.5 本章小结  75-76
第6章总结与展望  76-77
  6.1 研究成果总结  76
  6.2 课题展望  76-77
参考文献  77-82
致谢  82

精密微细切削机理研究及应用技术

内容摘要

全文目录

相似论文