高速铣削中的切削加工性研究

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1、图书分类号TG506.1密级非密注1UDC621全日制工程硕士学位论文高速铣削中的切削加工性研究张家华校内指导教师（姓名、职称）庞俊忠教授校外指导教师（姓名、职称）田煜高级工程师申请学位级别全日制工程硕士所在领域（研究方向）机械工程论文提交日期2018年4月16日论文答辩日期2018年5月29日学位授予日期年月日论文评阅人温淑花朱元武答辩委员会主席朱元武2018年4月16日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集

2、体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：高速铣削中的切削加工性研究摘要高速铣

3、削过程十分复杂，现有的科学研究仍然无法从本质上对高速铣削过程中存在的特殊现象给予全面的解释。所以，我们需要细致地了解高速铣削过程中的切削加工性。本文针对3Cr2Mo钢和45淬硬钢开展高速铣削研究，为进一步提高加工效率和质量提供理论依据。本论文借助实验观测、理论分析、建模等手段对高速铣削中的切削加工性进行深入研究。本论文中选取TiAlN涂层的整体圆柱立铣刀和TiAlN涂层硬质合金球形铣刀，在270~945m/min的范围内进行铣削试验。本论文研究的主要内容和结果如下：（1）对3Cr2Mo钢和45淬硬钢进行高速铣削试验，并就铣削条件的改变对切屑形态及其变形的影

4、响做出了分析。试验得出：①随着铣削速度不断增加，切屑的形状由带状逐渐呈现为锯齿状，当铣削的速度达到临界值时，材料发生绝热剪切变形。②对于硬度较高的工件材料，其切屑的锯齿化程度较高，而形成这类切屑所需的铣削速度却较低。（2）综合分析了JC模型和幂指数模型的优缺点，利用ABAQUS软件针对3Cr2Mo钢建立了新的适用于高速切削的材料动态力学模型。模拟的结果与实际试验的结果基本相符。（3）通过高速铣削试验，分析不同铣削速度对铣削力及其动态特性的影响。得到结论：①初始阶段，铣削力随着铣削速度的增加而增大，但当铣削速度超过临界值后，铣削力就随铣削速度的增加而变小。②

5、高速铣削时，铣削力波形不同于常规铣削力波形，其在切削区和非切削区均有信号输出。③频域内的铣削力信号仅出现在基频的整数倍处，当占有绝对优势的峰值频率与刀齿切削频率相同时，产生谐波振动。关键词：高速铣削，切屑变形，铣削速度，有限元，铣削力ResearchonMachinabilityinhighspeedmillingAbstractTheprocessofhighspeedmillingisverycomplicated,andtheexistingscientificresearchisstillunabletogiveacomprehensiveexpl

6、anationofthespecialphenomenaintheprocessofhighspeedmilling.Therefore,weneedtounderstandthemachinabilityinhighspeedmilling.Thispapercarriedouttheresearchofhighspeedmillingof3Cr2Mosteeland45hardenedsteel,provideatheoreticalbasisforfurtherimprovingtheprocessingefficiencyandquality.In

7、thisthesis,thecuttingmachinabilityinhighspeedmillingisstudiedbymeansofexperimentalobservation,theoreticalanalysisandmodeling.Inthisthesis,thewholecylindricalendmillingcutterwithTiAlNcoatingandTiAlNcoatedcarbideballmillingcutterareselected,andthemillingtestsarecarriedoutintherangeo

8、f270~945m/min.Themaincontentsandr