钛合金切削研究 毕业论文

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1、摘要本文对钛合金的性能进行了介绍。钛合金在切削过程中变形系数小，切削温度高，是一种典型的难加工材料。因此，研究钛合金的切削性能，提高加工效率具有重要的意义。在金属的切削过程中切削力和切屑控制是反映材料切削加工性的主要指标。本文利用有限元软件DEFORM-3D仿真TC4钛合金的车削过程，得到了切削力与切削温度的变化曲线，并知道切削过程中切削力是先波动再周期性稳定的。借用正交试验法获得多组仿真数据，分析得出了切削力的经验公式。通过研究切削力与切削参数的变化规律发现切削过程中切削力是随着切削速度的增大而减小，随着切削深度和进

2、给量的增大而增大的。本文建立的切削过程有限元模型可以用来预报切削力，为钛合金切削研究提供相关参考。因此，它具有重大而深远的意义。关键词：钛合金；高速切削；切削力；DEFROM-3DIVAbstractThepaperintroducethepropertiesofTitaniumalloys.Becauseofthenaturesofsmallcoefficientofdeformationandhightempretureofcuttinginthecuttingprocess,Titaniumalloysnamed

3、atypicalmaterialthatisdifficulttoprocess.Therefore,it’sofgreatsignificancetostudymachinabilityoftitaniumalloysforimprovetheprocessingefficiency.Cuttingforcesandchipcontrolarethemajorindexesreflectingcuttingprocess.ThepaperusesfiniteelementsoftwareDEFORM-3Dtoemul

4、ateTC4Titaniumalloy’sturningprocessandabtainsthechangingcurveofcuttingforcesandtemperatures,andknowthatcuttingforcesareundulatebeforesteady.Gettingseveralgroupsofemulatefigureswiththehelpoforthogonalexperimentways.Bystudyingthechangingregularpatternofcuttingforc

5、esandcuttingparameter,findingwhencuttingspeedraises,cuttingprocessesreduces.Whendepthofcuttingchangesdeeperandfeedofcuttingchangesbigger,itbecomesbigger.Thepaper’sfiniteelementmodelthatdevelopedinthecuttingprocessescanbeusedtopreforcastcuttingforces,andprovidess

6、omerelatedreferencetoTitaniumalloycuttingresearch.So,ithasimportantandlastingsignificance.Keywords:Titaniumalloys;High-speedcutting;cuttingforces;DEFROM-3DIV目录摘要IAbstractII目录III1绪论11.1课题背景和意义11.2国内外研究现状31.3钛合金的性能特点41.3.1钛及钛合金41.3.2钛合金分类51.3.3钛合金特性61.3.4钛合金的切削特点6

7、1.3.5钛合金的热处理71.3.6钛合金Ti-6Al-4V的物理性能81.4本课题的研究内容和方法91.5本章小结102有限元软件DEFORM介绍112.1有限元仿真软件种类112.2DEFORM的适用范围和对象112.3DEFORM的特色功能与价值122.3.1DEFORM的特色功能122.3.2DEFORM的价值122.4DEFORM的功能模块122.4.1DEFORM—2D模块122.4.2DEFORM—3D模块132.4.3DEFORM—F2模块132.4.4DEFORM—F3模块132.4.5DEFORM—

8、HT模块132.4.6DEFORMTOOL142.5DEFORM—3D软件基本操作142.5.1前处理操作142.5.2仿真操作142.5.3后处理操作152.6DEFORM—3D网格划分原则及方法162.6.1网格划分的原则162.6.2网格划分的方法172.7本章小结183有限元与切削力理论193.1有限元理论193.1.1有