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硬脆材料塑性铣削过程研究
作 者: 李同辉
导 师: 魏智
学 校: 河北工业大学
专 业: 机械工程
关键词: 硬脆材料 塑性铣削 力学模型 铣削机理
分类号: TG54
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
各种玻璃、陶瓷等硬脆材料具有某些特殊性能,所以在各科学领域内得到广泛应用,如激光技术、微电子、精密机械和生命科学等。但是其加工性能很差,采用传统的机械加工方式很难或者甚至不能对硬脆材料进行加工。研究发现,在特殊条件下能够实现硬脆材料的塑性加工,但是目前此领域的研究还不完善,所以有必要对硬脆材料塑性铣削过程进行深入研究。本文在分析国内外硬脆材料塑性铣削研究和发展现状基础上,从实际现象出发,通过深入系统的研究,提出科学的铣削机理与铣削模型,组建针对性微铣削实验平台,并以平台为基础进行一系列有关的实验研究。具体工作如下:1.首先分析本课题研究的背景与意义,总结硬脆材料的特点与加工现状,并且对球头铣刀微铣削玻璃进行专门阐述。2.分析硬脆材料塑性加工基本机理的研究现状,并以玻璃的微铣削为例做深入分析,指出一些尚未合理解释的现象,提出以弹性恢复为核心的铣削机理。3.在相对成熟的几何模型基础上,结合自己提出的有关铣削机理的推论,建立全新的铣削力模型来对铣削过程进行分析。4.为了研究硬脆材料塑性铣削的过程,验证所提出的铣削机理与铣削力模型,本研究将建立完整的微铣削平台。通过一系列的实验,综合分析铣削力的变化趋势与铣削过程中裂纹的扩展情况,并验证本文提出的铣削机理和过程模型的正确性。5.最后通过理论与实验分析,得到整个铣削过程的铣削机理以及铣削力与铣削状态的关系,为今后的研究奠定参考。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-8 第一章 绪论 8-14 1-1 课题的研究背景及意义 8 1-2 硬脆材料的特点及加工现状 8-11 1-2-1 硬脆材料的加工方法 8-9 1-2-2 硬脆材料车削研究 9-11 1-3 球头铣刀微铣削玻璃研究现状 11-12 1-3-1 铣削力模型的研究现状 11-12 1-3-2 铣削条件及参数的研究 12 1-4 本文主要工作 12-14 第二章 硬脆材料塑性铣削机理研究 14-23 2-1 硬脆材料加工基本机理 14-15 2-2 玻璃微铣削的基本机理研究现状 15-18 2-2-1 现有成果 15-17 2-2-2 微铣削与普通机加工的区别 17-18 2-3 亟待解决的问题 18-20 2-3-1 在超低进给速度下裂纹的产生 19-20 2-3-2 铣削状态 20 2-3-3 切屑形成机理 20 2-4 铣削机理的推论 20-21 2-5 小结 21-23 第三章 铣削力模型的建立 23-29 3-1 铣削力的表达 23-27 3-1-1 瞬间铣削力 23 3-1-2 铣削力系数的确定 23 3-1-3 接触体积的计算方法 23-24 3-1-4 参与切削的切削刃长度的算法 24-26 3-1-5 理论未变形切削厚度的计算 26-27 3-2 铣削力的转化 27-28 3-3 本章小结 28-29 第四章 实验验证 29-52 4-1 实验平台的建立 29-37 4-1-1 实验平台的要求 29-30 4-1-2 平台主要部件的选配 30-31 4-1-3 系统的安装调试 31-34 4-1-4 安装调试后改进部分 34-37 4-2 铣削机理的验证 37-49 4-2-1 铣削条件 37-38 4-2-2 实验数据的分析 38-49 4-3 铣削力模型的验证 49-51 4-4 本章小结 51-52 第五章 总结与展望 52-54 5-1 全文总结 52 5-2 工作展望 52-54 参考文献 54-57 致谢 57
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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属切削加工及机床 > 铣削加工及铣床
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