正交車銑難加工材料工件端溫度場(chǎng)研究.pdf

1、正交車銑復(fù)合加工是一種重要的金屬?gòu)?fù)合切削加工先進(jìn)制造技術(shù)。切削加工難加工材料時(shí)由于其高強(qiáng)度、高硬度、極低導(dǎo)熱率等特性，熱力耦合作用引起刀刃急劇磨損、工件加工表面燒傷等現(xiàn)象，嚴(yán)重惡化工件加工質(zhì)量。
　　本文針對(duì)正交車銑復(fù)合加工難加工材料工件端溫度場(chǎng)預(yù)測(cè)開展了以下研究。首先，分析正交車銑運(yùn)動(dòng)學(xué)及刀齒切削過程幾何關(guān)系。然后，將正交車銑復(fù)合加工螺旋立銑刀沿軸向均勻離散成若干刀齒微元，將正交車銑切削加工時(shí)間歷程均勻離散成若干微小時(shí)間間隔，采

2、用斜角切削分析方法分析刀齒微元切削過程，求解剪切面熱源熱流密度，并采用有限大瞬時(shí)移動(dòng)面熱源法推導(dǎo)了刀齒微元切削過程中工件端溫度預(yù)測(cè)公式，最后采用積分得到所有刀齒切削過程中工件端溫度預(yù)測(cè)模型。
　　為驗(yàn)證工件端溫度場(chǎng)模型正確性，開展了正交車銑工件端溫度場(chǎng)預(yù)測(cè)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，設(shè)置考慮了影響工件端溫升相關(guān)因素的七因素三水平正交切削參數(shù)表，結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)所測(cè)工件端被測(cè)點(diǎn)瞬時(shí)溫升與本文所建立溫度解析模型預(yù)測(cè)瞬時(shí)溫升吻合。采用實(shí)驗(yàn)與預(yù)測(cè)相結(jié)合的方法

3、對(duì)正交車銑復(fù)合加工考慮影響工件端溫升因素的七因素三水平正交測(cè)溫實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)極差和方差分析，分析了相關(guān)因素對(duì)工件端溫升影響的程度。
　　針對(duì)制造飛機(jī)起落架廣泛使用的航空難加工材料300M超高強(qiáng)度鋼開展了霍普金森及準(zhǔn)靜態(tài)單軸拉伸實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)定了其JC本構(gòu)模型。采用逆向工程的方法建立了螺旋立銑刀三維模型，結(jié)合300M鋼JC本構(gòu)模型使用專業(yè)金屬切削有限元仿真軟件AdvantEdge FEM進(jìn)行了三維切削仿真，并分析了相關(guān)因