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1Cr18Ni9Ti数控铣削工艺研究与预测

2020-12-15阅读(458)

1Cr18Ni9Ti数控铣削工艺研究与预测

论文摘要

不锈钢材料具有强度高、耐腐蚀、耐高温等特点,越来越广泛地应用于航空、航天、船舶、化工和建筑等行业,但其所含的合金元素使得切削加工性较差,有的甚至很难切削,使得生产效率低下。尤其在数控铣削不锈钢材料方面,国内机械加工行业普遍存在刀具磨损严重、崩刃和断裂等现象,致使加工效率低、成本高、加工周期长且报价不准。针对1Cr18Ni9Ti零件的数控铣削,对奥氏体不锈钢的铣削性能进行分析,建立了立铣刀三维模型并进行有限元分析,确定了工艺改进措施,并确立了铣削物理模型,基于UG NX软件对数控铣削1Cr18Ni9Ti不锈钢材料开发了加工预测系统,针对铣削力、铣刀强度、表面粗糙度进行预测,为技术人员优化铣削参数提供了科学依据,本预测系统使用简便、实用性强、预测结果可信度高,具体的研究内容为以下几个方面：1.在分析不锈钢材料的铣削加工特点的基础上,对铣削方式及刀具的选择提出了改进方案,通过铣削力与铣削参数的分析,结合机械加工厂的实际加工条件,确定不锈钢材料的铣削力模型。2.使用UG NX软件进行立铣刀的三维建模,并利用有限元分析模块,获得切削过程中立铣刀的应力及位移云图,分析了铣刀的破损规律,为优选铣削参数提供参考依据,并确定了数控铣削的工艺改进措施。3.基于UG NX软件,开发了用于铣削不锈钢材料的切削力和表面粗糙度的预测系统,为优化铣削参数提供了参考依据。经实际应用,建立的数控铣削1Cr18Ni9Ti不锈钢预测模型,对切削力、铣刀强度及表面粗糙度进行预测,可显著提高加工效率,降低加工成本并缩短了生产周期。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究目的及意义
  • 1.2 数控铣削不锈钢材料的现状
  • 1.2.1 数控加工与仿真技术概述
  • 1.2.2 国内外数控铣削不锈钢模型的研究现状
  • 1.3 主要研究内容
  • 第2章 不锈钢铣削分析
  • 2.1 铣削加工基础
  • 2.1.1 铣刀种类
  • 2.1.2 铣削方式
  • 2.1.3 铣削参数
  • 2.2 不锈钢分类及切削特点
  • 2.3 工艺条件改善方案
  • 2.4 铣削力模型的选择
  • 2.5 本章小结
  • 第3章 铣刀破损原因分析及预防措施
  • 3.1 破损立铣刀的收集与分类
  • 3.2 立铣刀破损的形式与分析
  • 3.3 基于UG NX的立铣刀三维建模
  • 3.4 立铣刀三维模型的有限元分析
  • 3.4.1 铣刀切削时的应力和位移分析
  • 3.4.2 扭矩的有限元分析
  • 3.4.3 弯曲应力的有限元分析
  • 3.5 铣刀破损的分析结论和预防措施
  • 3.6 表面粗糙度模型的选择
  • 3.6.1 表面粗糙度评价标准
  • 3.6.2 影响表面粗糙度的因素分析
  • 3.6.3 切削参数的选取
  • 3.6.4 表面粗糙度模型的选择与验证
  • 3.7 本章小结
  • 第4章 基于UG NX的铣削参数优化与预测
  • 4.1 UG NX二次开发基础
  • 4.1.1 NX OPEN模块
  • 4.1.2 MenuScript菜单工具
  • 4.1.3 UIStyler对话框制作工具
  • 4.2 UG NX的二次开发环境设置
  • 4.3 基于UG NX预测系统的开发过程
  • 4.3.1 MenuScript菜单设计
  • 4.3.2 UIStyler对话框设计
  • 4.3.3 建立数据库
  • 4.3.4 Visual C++编程
  • 4.4 预测系统的设置、加载与使用方法
  • 4.4.1 设置与加载
  • 4.4.2 铣削参数预测系统的使用方法
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 工艺改进措施和参数预测的验证
  • 5.1 工艺条件改进与工艺调整
  • 5.2 批量生产的验证对比
  • 5.2.1 产品表面粗糙度统计
  • 5.2.2 表面粗糙度验证数据分析
  • 5.3 预测系统应用于其它零件的生产情况
  • 5.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的论文及取得的科研
  • 个人简历

    • 相关论文文献

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