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干切削奥氏体不锈钢0Cr18Ni9切削加工性能的研究

作　者: 徐云飞
导　师: 郭旭红
学　校: 苏州大学
专　业: 机械工程
关键词: 不锈钢 干切削 切削力 刀具磨损 切屑形态
分类号: TG142.71
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


不锈钢材料具有良好的综合性能,被广泛应用在建筑、海洋装置、航空航天、食品化工等各行各业,目前不锈钢产品的切削加工性很差、效率较低,已成为制造行业迫切需要解决的问题。切削力是切削过程中最重要的物理参数之一,其大小直接影响到加工精度和加工质量。本文针对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢和YBC151硬质合金涂层刀具的特点,采用多因素正交实验法进行干式切削实验,建立并验证了切削力的经验公式;通过实验结果证明对切削力影响最大的是切削深度,其次是进给量,影响最小的是切削速度;当采用高切削速度、低进给量和小切削深度的切削参数时能得到较小的切削力。刀具磨损和切屑控制是反映材料切削加工性的主要指标,本文通过对不同切削时间下的刀具进行研究,发现YBC151硬质合金涂层刀具磨损形态主要表现为:前刀面磨损、后刀面磨损、微崩刃和涂层剥落等现象,刀具磨损的主要原因是机械应力和冲击、粘结磨损、扩散磨损及一定的氧化磨损,而积屑瘤的生长和脱落也给刀具的磨损造成的一定的影响。实验中通过对不同切削参数情况下的切屑进行了观察,得出0Cr18Ni9奥氏体不锈钢切屑变形系数受进给量影响最大,切削深度次之,受切削速度影响最小的结论。根据实验结果表明:切削力经验公式的建立可以有效的预测实际加工过程中切削力的大小,对刀具磨损、切屑形态的分析为0Cr18Ni9奥氏体不锈钢的安全、高效生产提供有效的保证。

全文目录


中文摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-19
  1.1 不锈钢应用现状  9-11
  1.2 不锈钢的性能特点  11-14
    1.2.1 不锈钢的抗拉强度、屈服强度  11-12
    1.2.2 不锈钢的蠕变强度  12-13
    1.2.3 不锈钢的疲劳强度  13
    1.2.4 不锈钢的冲击韧性  13-14
  1.3 不锈钢的切削研究现状  14-18
    1.3.1 不锈钢材料的发展  14-16
    1.3.2 不锈钢的切削特点  16-17
    1.3.3 不锈钢的切削现状  17-18
  1.4 本文的主要研究内容  18
  1.5 本章小结  18-19
第二章 实验内容及实验方法  19-31
  2.1 实验目的  19
  2.2 实验用材料  19-22
    2.2.1 不锈钢的种类及性能  19-21
    2.2.2 实验中不锈钢的几何尺寸  21-22
  2.3 实验用刀具及刀架  22-24
  2.4 实验设备及测量仪器  24-26
    2.4.1 实验机床及参数  24-25
    2.4.2 车削力的测量设备  25-26
    2.4.3 刀具磨损测量设备  26
  2.5 实验方案  26-30
    2.5.1 车削力的测量  27-29
    2.5.2 刀具磨损分析  29-30
    2.5.3 切屑分析  30
  2.6 本章小结  30-31
第三章 切削力分析  31-42
  3.1 切削力的回归分析  31-36
    3.1.1 切削力的经验公式  31-34
    3.1.2 回归方程的显著性检验  34-36
  3.2 切削参数变化对切削力的影响  36-41
    3.2.1 切削深度变化对切削力的影响  36-38
    3.2.2 切削速度变化对切削力的影响  38-39
    3.2.3 进给量变化对切削力的影响  39-41
  3.3 本章小结  41-42
第四章 刀具磨损分析  42-58
  4.1 刀具磨损概述  42-43
  4.2 刀具磨损实验方案  43-44
  4.3 刀具磨损实验结果及分析  44-52
    4.3.1 前刀面磨损比较  44-48
    4.3.2 后刀面磨损比较  48-52
  4.4 刀具磨损机理分析  52-57
    4.4.1 刀具EDAX 图谱分析  52-56
    4.4.2 刀具磨损机理分析  56-57
  4.5 本章小结  57-58
第五章 切屑形态分析  58-64
  5.1 切屑形成过程及类型  58-60
    5.1.1 切屑形成过程  58-59
    5.1.2 金属切屑的形状  59-60
  5.2 切削参数对切屑的影响分析  60-63
  5.3 本章小结  63-64
第六章 总结与展望  64-66
  6.1 本文结论  64-65
  6.2 存在问题与展望  65-66
参考文献  66-69
攻读学位期间公开发表的论文  69-70
致谢  70-71

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属材料 > 钢 > 特种性能钢 > 不锈钢、耐酸钢
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