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316L不锈钢的低温切削研究

作　者: 杨卫亮
导　师: 李淑娟
学　校: 太原科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 难加工材料 液氮 低温切削 奥氏体不锈钢 切削加工性
分类号: TG506
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 84次
引　用: 3次
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内容摘要


难加工材料在二十一世纪各行业中的应用日益广泛,但是如何高效加工难加工材料一直是困扰人们的难题。由于其切削加工性差,用传统的切削方法不仅刀具磨损严重,而且加工质量难以保证,因此亟需研究新型的切削方法以提高加工质量及降低生产成本。目前,绿色切削技术已成为一种发展趋势,本文采用液氮代替切削液的方法对难加工材料进行了低温切削实验研究。本文分析了难加工材料的切削规律,研究了低温切削的机理,并以典型的难加工材料00Cr17Ni14Mo2不锈钢(AISI316L)为研究对象,在CK6132B数控车床上对其进行了干切削与液氮低温切削的对比试验,研究了两种切削条件下切削力、表面质量、刀具磨损及断屑情况的变化,并用正交试验法研究了切削用量三要素对316L不锈钢表面粗糙度的影响规律,并对切削用量参数进行了优化。通过低温切削与干切削的对比实验表明,采用液氮低温切削的方式可提高工件表面加工质量、减少刀具的磨损、改善断屑效果,能在一定程度上减小切削力,作为清洁、有效地绿色切削方式有很大的发展前景。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 低温切削的概念  8
  1.2 低温切削的研究状况  8-10
    1.2.1 国外研究状况  9-10
    1.2.2 国内的研究状况  10
  1.3 低温切削的分类及优点  10-12
  1.4 本课题研究的目的与特点  12-15
    1.4.1 研究背景  12-14
    1.4.2 研究的意义  14
    1.4.3 研究的主要内容  14-15
第二章 难加工材料的切削加工性及低温切削机理  15-26
  2.1 材料的切削加工性  15-18
    2.1.1 切削加工性的含义  15
    2.1.2 切削加工性的衡量指标  15-17
    2.1.3 影响工件材料切削加工性的因素  17-18
  2.2 难加工材料的分类及切削加工特点  18-20
    2.2.1 难加工材料的分类  18
    2.2.2 难加工材料切削加工的特点  18-19
    2.2.3 改善工件材料切削加工性的途径  19-20
  2.3 不锈钢的切削  20-22
    2.3.1 不锈钢的种类  20
    2.3.2 不锈钢的切削加工性  20-21
    2.3.3 切削不锈钢时对刀具及切削用量的选择  21-22
  2.4 低温切削的作用机理  22-25
    2.4.1 低温脆性现象  23-24
    2.4.2 材料的低温机械性能  24
    2.4.3 影响材料低温性能的因素  24-25
    2.4.4 控制表面残余应力  25
  2.5 小结  25-26
第三章 切削力的实验研究  26-37
  3.1 切削力的来源与影响因素  26-29
    3.1.1 切削力的来源  26
    3.1.2 影响切削力的因素  26-28
    3.1.3 切削力的测量  28-29
  3.2 实验研究  29-32
    3.2.1 实验系统装置  29-31
    3.2.2 实验方法  31-32
  3.3 实验结果及分析  32-36
  3.4 小结  36-37
第四章 低温切削对工件表面粗糙度的影响  37-47
  4.1 影响表面粗糙度的因素  37-40
    4.1.1 粗糙度的形成  38
    4.1.2 减小表面粗糙度的措施  38-40
  4.2 实验研究  40-42
    4.2.1 粗糙度测试方法  40
    4.2.2 试验设备和材料  40
    4.2.3 正交试验法  40-41
    4.2.4 因素与水平值的确定  41-42
  4.3 结果及分析  42-45
    4.3.1 试验结果  42-44
    4.3.2 分析  44-45
  4.4 小结  45-47
第五章 低温切削对刀具磨损的影响  47-54
  5.1 刀具磨损的原因分析  47-50
    5.1.1 刀具磨损的形态  47-49
    5.1.2 刀具磨损的原因  49
    5.1.3 刀具的磨损过程  49-50
  5.2 实验研究  50-51
    5.2.1 刀具的磨钝标准  50
    5.2.2 试验方法  50-51
  5.3 试验结果分析  51-53
  5.4 小结  53-54
第六章 低温切削对断屑的影响  54-58
  6.1 切屑的类型  54-55
  6.2 实验研究  55
  6.3 试验结果与分析  55-57
  6.4 小结  57-58
第七章 结论  58-60
参考文献  60-64
致谢  64-65
攻读学位期间发表的学术论文目录  65-66

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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 > 一般性问题 > 金属切削加工工艺
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