学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高速切削技术的应用与研究

作　者: 卫雄飞
导　师: 潘宏侠
学　校: 中北大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 高速切削加工铝合金薄壁件切削参数表面粗糙度
分类号: TG506.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 230次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

高速加工是近几十年来发展迅速的一种先进的金属切削加工技术。它的最大特点就是切削加工过程中的高速和轻载。通过高转速、小切深、快进给等措施来大幅度缩短加工时间,提高加工效率。论文结合高速切削的机理,对切屑的形成,高速刀具的失效,刀具材料的性能要求进行了系统的理论研究。重点研究了刀具几何角度的选用原则和几种常见高速刀具的切削性能和适用切削范围。运用四因素、三水平的正交试验,对高速加工得到的表面粗糙度进行了系统的研究。通过对正交试验所得数据的极差分析,高速加工铝合金材料LY12时,影响高速加工表面粗糙度因素的主次顺序为:冷却方式→主轴转速→进给速度→切削深度。同时对该材料进行了单因素试验,分别得出了表面粗糙度同切削参数(主轴转速、进给速度、轴向切深)之间的定量关系,推导出了表面粗糙度的经验公式。以某航天企业生产的槽体零件为例,以UG软件为辅助工具,对铝合金薄壁类零件的高速加工进行了详细的研究。重点研究了槽体的高速加工的工艺流程、高速切削的刀具轨迹、切削刀具的选用、切削参数的优化。对槽体零件的关键尺寸和公差进行了检测,验证了高速切削各个工序的切削参数的正确性,分析了局部超差的原因,对比了高速切削和普通加工的切削参数和金属切除率,验证了高速切削高效优质的特点。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-18
  1.1 高速切削加工技术的研究背景  9-13
    1.1.1 国外高速切削加工技术的发展历程  11-12
    1.1.2 我国高速加工技术的发展  12
    1.1.3 高速切削技术的系统性构成  12-13
  1.2 高速切削加工的特点  13-16
    1.2.1 高速切削加工技术的优点  13-14
    1.2.2 高速加工技术推广应用面临的问题  14-16
  1.3 高速加工技术的发展趋势  16-17
    1.3.1 硬件方面的发展趋势  16
    1.3.2 软件方面的发展趋势  16-17
  1.4 本论文的研究内容和方法  17-18
2 高速切削机理的理论研究  18-25
  2.1 高速加工切屑的形成机理  18-19
  2.2 高速加工中的切削热传导  19-21
  2.3 切削力的理论研究  21-25
    2.3.1 Won-soo Yun 的瞬态切削力模型  22-23
    2.3.2 切削力公式的经验模型  23-25
3 高速切削刀具的系统研究  25-35
  3.1 高速切削加工的刀具材料的性能要求  25-26
    3.1.1 高速切削刀具材料的物理力学性能  25-26
    3.1.2 高速切削刀具材料的化学性能  26
  3.2 高速刀具的分类以及切削性能  26-30
    3.2.1 硬质合金涂层刀具  26-27
    3.2.2 陶瓷刀具  27-28
    3.2.3 立方氮化硼刀具  28-29
    3.2.4 金刚石刀具  29-30
  3.3 高速刀具形状和几何角度  30-33
    3.3.1 刀具前角  31-32
    3.3.2 刀具后角  32-33
  3.4 高速刀具动平衡  33-35
4 高速加工的表面粗糙度的试验研究  35-52
  4.1 球头铣刀的残余高度的理论计算  36-38
  4.2 高速切削铝合金工件表面粗糙度的正交试验  38-45
    4.2.1 正交试验的概述  38-40
    4.2.2 四因素三水平正交试验的设计  40-42
    4.2.3 试验所用高速切削机床介绍  42-43
    4.2.4 试验结果数据和试验结论  43-45
  4.3 表面粗糙度和切削参数的单因素试验  45-48
    4.3.1 表面粗糙度和主轴转速的关系  45-46
    4.3.2 表面粗糙度和进给速度之间的关系  46-47
    4.3.3 表面粗糙度和切削深度之间的关系  47-48
  4.4 高速铣削表面粗糙度经验模型  48-52
5 基于 UG CAM 高速加工工艺及其实例  52-74
  5.1 高速切削加工的工艺  52-54
    5.1.1 UG CAM 软件的简介  52-54
  5.2 基于UG CAM 高速切削槽体零件的实例  54-59
    5.2.1 槽体零件的工艺性分析  55
    5.2.2 槽体零件的材料加工特性  55-56
    5.2.3 槽体零件的高速加工所用机床和刀具的选用  56-58
    5.2.4 槽体零件的装卡定位  58-59
  5.3 槽体零件高速切削的工艺规划  59-69
    5.3.1 基本工艺原则  59-60
    5.3.2 工序流程  60-63
    5.3.3 刀具轨迹  63-66
    5.3.4 进刀方式  66-67
    5.3.5 切削参数的选定  67-69
  5.4 UG 仿真和实验结果对比  69-74
    5.4.1 槽体零件的UG 仿真  69-70
    5.4.2 槽体实际加工后的测量结果  70-72
    5.4.3 高速加工时的金属材料的切除率  72-74
6 总结和展望  74-76
参考文献  76-79
攻读硕士期间发表的论文  79-80
致谢  80

高速切削技术的应用与研究

内容摘要

全文目录

相似论文