【硕士论文】高速切削加工技术研究.pdf

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1、y』D垭l姐⑧天津大蓦中目近代第一所大学硕士学位论文学科专业：机械制请殛奠自动化作者姓名：李子艳指导教师：张连洪教授方沂教援天津大学研究生院中文摘要高速切削加工技术是先进实用的制造技术，正成为切削加工的主流，具有强大的生命力和广阔的应用前景：本文介绍了高速切削加工的关键技术、高速切削机理及国内外高速加工现状。本文进行了基于有限元数值模拟的高速切削机理研究，通过建立毛坯和刀具几何模型，导入到DEFORM-3D中，对模型进行网格划分，设置主要计算条件，并进行了有限元计算分析。文中使用硬质合金刀具，模拟切削加工

2、7075铝合金材料，计算分析了切削力与切削速度的关系、切屑温度、刀具温度与切削速度的关系，并得出了相应的结论。和常规切削加工相比，高速加工切削力降低，95％以上的切削过程所产生的热量将被切屑带离工件，可减少加工变形，提高零件加工精度。本文又针对这些特点进行了表面粗糙度和薄壁件变形问题的实验研究，分析了铝合金材料不同加工策略，不同切削用量，不同表面的表面质量；分析了薄壁件变形的原因，最后得出薄壁件变形问题的解决方案。关键词：高速加工切削机理有限元数值模拟表面粗糙度薄壁变形AbstractHighSpeedM

3、achining(HSM)isanadvancedpracticalmanufacturingtechnology．Risbecomingthemainstreamofmachiningandhaspowerfulvitalityandwideprospectsforapplication．Briefintroduction011keytechniques，theoreticalfoundationanddevelopmentstatusofhighspeedmachiningathomeandabroa

4、disgiveninthisP印eLTllisarticlestudiesthehilghspeedmachiningmechanismbasedonfiniteelementsnumericalsimulation,byestablishinggeographicmodeloftheworkpiecearidthetool，transmittingitintoDEFORM-3Dandprocessingfiniteelementanalysis．Throughsimulatingtheprocessin

5、gofmachiningalloyaluminumusinghardmetalalloy,thisarticleanalysestherelationsbetweenthecuttingforcesandthecuttingspeed，thetemperatureofthechipsandthecuttingspeed，andreachesaconclusion．Differingfromconventionalmachining,HSMbringslowercuttingforces，smallerma

6、chiningdistortionandhigherprecisionbecause95％oftheheatproducinginmachiningprocessistakenoffbythechips．Aimedatthesecharacteristics，thisarticledesignstheexperimentswhichanalysesthereasonsthroughalteringthecuttingparametersandthemachiningstrategiestosolvethe

7、ronghilcssofthealloyaluminumandthedistortionsofthethin-wallworkpieces．Finallythisarticlegivesthesuitablecuttingparametersandtheoptimizedtechniqueprocessesformachiningalloyaluminum．Keywords：HighSpeedMachiningCuttingForcesfiniteelementsnumericalsimulationSu

8、rfaceRoughnessthedistorti0118ofthethin—wallworkpiegos独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫鲞盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名