高速铣削钛合金的切削温度研究

论文题目: 高速铣削钛合金的切削温度研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械制造及其自动化

作者: 舒畅

导师: 徐九华

关键词: 钛合金,铣削温度,刀具磨损,热电偶,热源

文献来源: 南京航空航天大学

发表年度: 2005

论文摘要: 钛合金是航空航天工业中应用广泛的一种难加工材料。因其导热系数小、化学活性高、摩擦系数大及切屑与前刀面接触面积小等原因,使得钛合金材料在加工时,切削温度高、单位切削力大、刀具磨损严重等,从而影响了钛合金的加工效率。本文以钛合金 TA15 为研究对象,对其高速铣削时的切削温度进行了全面深入地研究。本文首先利用了比较法对钛合金 TA15-康铜非标准热电偶的热电关系曲线进行了标定,并对标定数据进行了验证。然后采用了夹丝半人工热电偶法对钛合金 TA15 的铣削温度进行了测量。研究了切削参数、冷却方式、刀具磨损和工件材料等因素对铣削温度的影响规律。同时还探讨了铣削过程中切削刃上温度变化的情况。通过上述的试验研究,掌握了切削过程中的各种因素对钛合金 TA15高速铣削时的铣削温度的影响规律,为实际生产提供了重要依据。本文将铣削过程中的热源看成是一个移动线热源,根据切削条件将工件表面看成绝热边界,建立了热源模型。用热源迭加法推导出铣削过程中已加工表面的温度解析式。并通过将计算结果与实测结果进行对比,验证了热源的理论模型。

论文目录:

第一章绪论

1.1 钛合金的高速切削

1.1.1 高速切削

1.1.2 钛合金的高速切削

1.2 切削温度的研究现状

1.2.1 切削温度的测量方法

1.2.2 切削温度的研究现状

1.3 课题来源和意义

1.4 课题研究内容与方法

1.4.1 研究内容

1.4.2 研究方法

第二章钛合金 TA15-康铜热电偶的标定

2.1 热电偶概述

2.1.1 热电偶的工作原理

2.1.2 热电偶的特点

2.1.3 热电偶的分类

2.1.4 热电偶的标定方法

2.2 钛合金 TA15－康铜非标准热电偶的标定

2.2.1 标定方法

2.2.2 标定结果

2.3 热电偶冷端温度的补偿

2.3.1 热电偶冷端温度的补偿原理

2.3.2 补偿方法和结果

2.4 标定数据的验证

2.5 本章小结

第三章钛合金高速铣削温度的试验研究

3.1 试验条件及方法

3.1.1 试验条件

3.1.2 试验方法

3.2 切削温度信号分析

3.3 切削参数对铣削温度的影响

3.3.1 切削速度v 对铣削温度的影响

3.3.2 进给量fz对铣削温度的影响

3.3.3 径向切宽aw对铣削温度的影响

3.4 冷却方式对铣削温度的影响

3.5 刀具磨损对铣削温度的影响

3.6 工件材料对铣削温度的影响

3.7 铣刀刀刃的温度

3.8 本章小结

第四章铣削过程中工件表面温度场解析

4.1 温度场计算理论基础

4.1.1 切削热和切削温度

4.1.2 热源法的理论基础

4.2 工件温度场解析

4.2.1 传热学模型的建立

4.2.2 温度场解析过程

4.3 计算结果与试验结果的对比

4.3.1 根据实验条件简化温度场解析式

4.3.2 解析式中参数值的确定

4.3.3 计算结果与实验数据的对比

4.4 本章小结

第五章结论与展望

5.1 本文得到的主要结论

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的主要论文

发布时间: 2005-07-08

参考文献

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