学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

单颗磨粒高速磨削镍基高温合金机理研究

作　者: 程泽
导　师: 徐九华
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 镍基高温合金 高速磨削 单颗磨粒 磨屑形貌 磨削力 有限元模拟
分类号: TG580.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 177次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


镍基高温合金因其优异的力学性能被广泛应用于航空航天、船舶、化工等领域,然而它的切削加工性极差,属于典型的难加工材料。近年来,高速磨削技术因其诸多优势得到了大力发展,这为镍基高温合金的高效加工提供了新途径。但是,关于镍基高温合金的高速磨削机理仍缺乏深入研究,难以指导实际磨削过程,导致其磨削效率低、加工质量稳定性差、工具寿命短。作为砂轮磨削过程的一种简化模型,单颗磨粒磨削是探讨复杂磨削机理的有效方法。为此,针对现有单颗磨粒磨削研究现状,本文设计了新的单颗磨粒磨削试验方案,在此基础上,对高速超高速磨削镍基高温合金的材料去除机理进行了系统研究。开展的主要工作包括:(1)在理论分析单颗磨粒磨削轨迹的基础上,设计了符合实际磨削过程的单颗磨粒运动轨迹,研制了单颗磨粒高速磨削试验装置。(2)针对镍基高温合金GH4169开展了磨削速度为80~150 m/s的单颗磨粒高速超高速磨削试验;对磨屑和工件表面磨痕的微观形貌进行了分析,并与普通磨削速度进行了对比;测试了单颗磨粒磨削力,探讨了相同单颗磨粒切厚条件下,磨削速度对单颗磨粒磨削力的影响规律。(3)深入分析了高速磨削镍基高温合金GH4169的成屑机理,并采用有限元仿真方法研究了GH4169合金磨屑的形成过程,以及磨削速度对磨屑形态、磨削力和磨削温度的影响。在此基础上,对磨削速度为200~500 m/s的超高速磨削GH4169合金磨屑形态进行了预测,同时对其形成机理进行了探讨。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-13
第一章 绪论  13-22
  1.1 镍基高温合金特性及其磨削加工特点  13-14
    1.1.1 镍基高温合金特性  13-14
    1.1.2 镍基高温合金磨削加工特点  14
  1.2 高速磨削技术的优势与发展现状  14-18
    1.2.1 高速磨削技术的优势  14-16
    1.2.2 高速磨削技术的发展现状  16-18
  1.3 单颗磨粒磨削方法在磨削机理研究中的应用  18-20
  1.4 课题的提出  20-21
  1.5 课题拟开展的主要工作  21-22
第二章 单颗磨粒高速磨削试验方案设计  22-33
  2.1 单颗磨粒磨削运动轨迹分析  22-25
    2.1.1 单颗磨粒的磨削过程  22-23
    2.1.2 单颗磨粒运动轨迹设计  23-25
  2.2 试验装置设计  25-29
    2.2.1 试验装置结构设计  25-26
    2.2.2 试验装置材质选择  26
    2.2.3 砂轮基体强度校核  26-29
  2.3 试验装置制造工艺  29-31
    2.3.1 砂轮基体和镶块制造工艺  29-30
    2.3.2 磨粒钎焊工艺  30-31
  2.4 本章小结  31-33
第三章 单颗磨粒高速磨削镍基高温合金GH4169的试验研究  33-49
  3.1 试验条件和方法  33-35
    3.1.1 试验条件  33-34
    3.1.2 试验方法  34-35
  3.2 工件表面磨痕特征  35-41
    3.2.1 磨痕表面及毛刺形貌特征分析  35-39
    3.2.2 磨削速度对磨痕表面形貌的影响  39
    3.2.3 磨痕断面特征分析  39-41
  3.3 镍基高温合金GH4169磨屑微观形貌  41-44
  3.4 单颗磨粒磨削力  44-48
  3.5 本章小结  48-49
第四章 高速磨削镍基高温合金GH4169磨屑形成机理  49-65
  4.1 镍基高温合金GH4169磨屑的形成机制  49-52
    4.1.1 GH4169合金集中剪切滑移机理  49-51
    4.1.2 集中剪切滑移发生的临界条件  51-52
  4.2 镍基高温合金GH4169磨屑形成过程的仿真建模  52-57
    4.2.1 有限元法简介  53-54
    4.2.2 几何模型的建立  54-55
    4.2.3 工件材料的物理性能与本构关系  55-57
    4.2.4 切屑分离  57
  4.3 仿真结果与分析  57-62
    4.3.1 磨屑的形成过程  57-61
    4.3.2 磨削速度对磨屑形貌的影响  61-62
  4.4 镍基高温合金GH4169磨屑形貌预测  62-64
  4.5 本章小结  64-65
第五章 总结与展望  65-67
  5.1 总结  65
  5.2 展望  65-67
参考文献  67-71
致谢  71-72
在学期间的研究成果及发表的学术论文  72

相似论文

  1. 地铁盾构施工对邻近建筑物的影响研究,U455.43
  2. 基于防屈曲支撑的模拟分析与实验研究,TU317
  3. 十天高速公路变质岩边坡变形破坏机理研究,U416.14
  4. 太佳高速西庄隧道围岩稳定性分析及施工动态模拟,U452.12
  5. 旋转钻机工作装置性能分析及优化设计,P634.31
  6. 反应合成AgSnO_2材料组织均匀化过程的材料应力状态研究,O482.1
  7. 激光热应力法评估薄膜蠕变性能的研究和有限元模拟,TN249
  8. 抗固体粒子冲蚀磨损CrN_x镀层的性能研究,TG174.44
  9. 大塑性变形复合挤压有限元模拟研究,TG376
  10. 轧制过程的有限元模拟,TG331
  11. 基于多参数的微量冷却润滑高速磨削研究,TG580.6
  12. 纯钛塑性变形行为的晶体塑性有限元模拟,TG146.23
  13. 金属材料超高速磨削温度场的有限元仿真,TG580.6
  14. 钢轨数控式火焰正火机的研制,TG155.92
  15. 钢管混凝土结构抗震模拟分析,TU398.9
  16. 水泥基压电复合材料传感器在钢筋混凝土结构中应用研究,TP212.1
  17. MEMS感应局部加热封装研究,TP211.4
  18. 集成电路超细互连线电迁移可靠性研究,TN405
  19. 隧道超前预报地震波模拟研究,P631.4
  20. 车镇凹陷新生代成盆—成藏构造过程及华北克拉通破坏,P542
  21. Cu/WC功能梯度材料细观组织与力学性能的研究,O482.1

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 > 磨削加工与磨床 > 一般性问题 > 磨削加工工艺
© 2012 www.xueweilunwen.com