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镍基高温合金GH4169高速切削加工性能的研究

作　者: 梁作斌
导　师: 韩荣第
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 镍基高温合金高速切削切屑根切削力切削温度
分类号: TG506.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 200次
引　用: 3次
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内容摘要

镍基高温合金GH4169具备特殊的物理力学性能,故在航空航天等领域取得了越来越广泛地应用。由于GH4169硬质点多,导热系数小等特点,其切削加工性很差,切削加工效率很低。日益广泛的应用与切削加工性差的矛盾越来越突出,迫切需要解决这一矛盾。高速切削自提出以来就引起世界范围的广泛关注。随着机床技术、数控技术、刀具材料与制造技术等的发展,对高速切削的研究和应用也愈加广泛和深入。由于其具有诸多优点而成为解决镍基高温合金GH4169切削加工的途径之一。首先,利用美国专用切削过程仿真软件ADVANTEDGE建立了二维切削模型,对GH4169进行了不同前角、后角和不同切削用量时切屑形成过程、切削力和切削温度的仿真。然后,利用爆炸式快速落刀装置获取了不同切削速度和进给量时的切屑根,对切屑形成过程进行了分析,对剪切角进行了研究,得到了剪切角的变化规律。最后,对GH4169进行了高速车削试验。利用KISTLER测力仪对车削力进行了测量,利用刀具-试件构成自然热电偶对车削温度进行了测量,得到了车削力和车削温度与切削用量间的关系曲线,给出了车削力和车削温度在常规速度区和高速区的公式。对GH4169进行了高速铣削试验,得出了切削力随切削速度vc、每齿进给量fz、铣削深度ap和铣削宽度ae的变化规律。结果表明:高速切削可以作为GH4169高效切削的方法之一。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-18
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 镍基高温合金GH4169 的特点  9-11
    1.2.1 镍基高温合金GH4169 的主要物理力学性能  9-10
    1.2.2 高温合金的切削加工特点  10-11
  1.3 高速切削技术简介  11-14
    1.3.1 高速切削技术的发展  12-14
    1.3.2 高速切削加工的特点  14
  1.4 镍基高温合金GH4169 高速切削的研究现状  14-17
    1.4.1 国外镍基高温合金GH4169 高速切削的研究现状  15-16
    1.4.2 国内镍基高温合金GH4169 高速切削的研究现状  16-17
  1.5 主要研究内容  17-18
第2章高速切削GH4169 的有限元仿真  18-29
  2.1 引言  18
  2.2 高速切削有限元仿真模型  18-22
    2.2.1 直角切削  18-19
    2.2.2 有限元仿真模型的建立  19-22
  2.3 高速切削有限元仿真结果及分析  22-27
    2.3.1 切屑形成过程仿真  22-24
    2.3.2 不同前角γ_0 和后角α_0 时车削力和车削温度的仿真  24-25
    2.3.3 不同切削用量时的车削力和车削温度仿真  25-27
  2.4 本章小节  27-29
第3章高速切削GH4169 切屑形成过程试验研究  29-38
  3.1 引言  29
  3.2 切屑的形成过程  29-31
  3.3 获取切屑根的试验  31-34
    3.3.1 试验设备与试件和刀具  31
    3.3.2 试验方法与过程  31-34
  3.4 车削切屑形成过程的试验研究  34-37
    3.4.1 改变切削速度v_c的单因素试验  34-36
    3.4.2 改变进给量f的单因素试验  36-37
  3.5 本章小节  37-38
第4章高速切削GH4169 切削力与切削温度的试验研究  38-46
  4.1 引言  38
  4.2 车削力和车削温度试验研究  38-43
    4.2.1 试验系统组成和试验方法  38-40
    4.2.2 车削力和车削温度试验  40-43
  4.3 铣削力试验  43-45
    4.3.1 试验系统组成和试验方法  43-44
    4.3.2 铣削力试验  44-45
  4.4 本章小结  45-46
结论  46-47
参考文献  47-51
致谢  51

镍基高温合金GH4169高速切削加工性能的研究

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