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切削过程中工件材料绝热剪切敏感性研究

作　者: 胡培
导　师: 王敏杰
学　校: 大连理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 切削加工绝热剪切敏感性能量势垒
分类号: TG501.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

绝热剪切是材料在高应变和高应变率下出现塑性变形局部化的一种现象。在切削加工过程中,多种工件材料发生绝热剪切现象。绝热剪切现象在切削过程中的发生,一方面可能会导致切削力的波动,影响工件材料的切削加工性；而另一方面绝热剪切可能是切屑裂纹或破坏的预兆,导致切屑自然断裂或断屑,从而有助于实现切削加工的自动化。正因为绝热剪切在切削加工中有着正反两方面的影响,故有必要对材料绝热剪切敏感性进行研究,目的是在需要绝热剪切现象发生的场合选用敏感性高的材料,而在避免出现绝热剪切现象的场合选用敏感性低的材料。对淬硬45钢进行正交切削试验,通过观察切屑的金相照片,分析切削速度和切削厚度对材料绝热剪切敏感性的影响,使用压电测力仪测量并记录了切削过程中的切削力,分析切削速度和切削厚度对切削力的影响；通过对绝热剪切临界条件的研究,分析影响材料绝热剪切敏感性的材料特性,以淬硬45钢作为参考材料,搜集钛合金、铝合金、锌合金、铜和铜合金、工业纯铁、钢、钨合金以及钽与钽合金的试验数据进行绝热剪切敏感性定性分析；以能量势垒作为材料绝热剪切敏感性的表征对上述材料绝热剪切敏感性进行定量计算,对上述材料的绝热剪切敏感性强弱进行排序并总结规律。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-17
  1.1 课题研究背景和意义  8-9
  1.2 绝热剪切国内外研究现状  9-16
    1.2.1 材料本构关系  10-12
    1.2.2 绝热剪切变形局部化失稳判据  12-14
    1.2.3 材料绝热剪切敏感性  14-16
  1.3 本文主要研究内容  16-17
2 材料绝热剪切敏感性试验研究  17-33
  2.1 试验材料  17-18
  2.2 试验设备  18-24
    2.2.1 机床  18
    2.2.2 刀具  18-21
    2.2.3 测力装置  21-24
  2.3 试验条件及过程  24-25
  2.4 试验结果与讨论  25-31
    2.4.1 典型切屑形态  25-26
    2.4.2 切削条件对材料绝热剪切敏感性的影响  26-29
    2.4.3 切削条件对切削力的影响  29-31
  2.5 本章小结  31-33
3 材料绝热剪切敏感性定性分析  33-61
  3.1 影响绝热剪切敏感性的材料特性  33-34
  3.2 淬硬45钢特性  34-36
  3.3 轻金属  36-41
    3.3.1 钛合金  36-39
    3.3.2 铝合金  39-41
  3.4 重金属  41-47
    3.4.1 锌合金  42-44
    3.4.2 铜和铜合金  44-47
  3.5 黑色金属  47-53
    3.5.1 工业纯铁  47-50
    3.5.2 碳素结构钢和合金结构钢  50-53
  3.6 稀有金属  53-60
    3.6.1 钨合金  53-56
    3.6.2 钽和钽合金  56-60
  3.7 本章小结  60-61
4 材料绝热剪切敏感性定量分析  61-67
  4.1 材料绝热剪切敏感性表征  61-62
  4.2 材料绝热剪切敏感性排序  62-64
  4.3 绝热剪切敏感性排序结果讨论  64-65
  4.4 本章小结  65-67
结论  67-69
参考文献  69-73
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  73-74
致谢  74-76

切削过程中工件材料绝热剪切敏感性研究

内容摘要

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