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文檔簡介
1、當前航空航天、能源動力、生物醫(yī)學等領域對高溫環(huán)境下具有高強度的微小結構/零件的需求日益增加。鎳基高溫合金具有良好的高溫綜合性能,可很好的滿足耐高溫微小結構/零件材料的要求。微銑削技術是加工微小零件和高精密零件的一種新興加工技術,可應用于制造鎳基高溫合金微小零部件。鎳基高溫合金是一種典型的難加工材料,其微銑削過程中易發(fā)生顫振現(xiàn)象。
顫振表現(xiàn)為加工過程中刀具與工件間的強烈振動,將嚴重影響零件加工精度和加工效率。目前國內外還少有針對
2、鎳基高溫合金微銑削過程的穩(wěn)定性研究,因此,有必要開展鎳基高溫合金微銑削過程穩(wěn)定性分析。本文考慮微銑削過程多重再生效應、最小切削厚度和已加工表面材料彈性回復等的影響,建立了鎳基高溫合金微銑削過程仿真模型并分析其穩(wěn)定性,繪制了穩(wěn)定性葉瓣圖,從而可以選擇適當?shù)那邢鲄?shù)以避免顫振。研究成果可為生產實際中鎳基高溫合金微銑削加工切削參數(shù)的優(yōu)選提供理論和技術指導,對應用推廣鎳基高溫合金微銑削加工技術,提高耐高溫微小結構/零件的制造水平具有重要的理論參
3、考價值。研究思路及方法還可為難加工材料的微銑削加工技術研究提供參考。主要研究內容如下:
首先,考慮多重再生效應、最小切削厚度和已加工表面材料彈性回復等的影響,建立了微銑削過程瞬時切削厚度模型;為便于使用時域仿真法進行微銑削過程的穩(wěn)定性分析,修正了課題組前期研究建立的鎳基高溫合金微銑削力模型。
其次,運用動柔度耦合法,結合梁理論解析方法和頻響函數(shù)實驗方法,計算微銑削系統(tǒng)的刀尖頻響函數(shù);模態(tài)識別刀尖頻響函數(shù)中的模態(tài)參數(shù),
4、并將其轉化為等效物理參數(shù),為時域分析微銑削過程穩(wěn)定性奠定基礎。
再次,綜合所建立的鎳基高溫合金微銑削力模型,瞬時切削厚度模型及動力學方程,使用Matlab編程,建立鎳基高溫合金微銑削過程仿真模型;以柔剛性切削系統(tǒng)的最大瞬時切削厚度之比作為理論顫振判據,時域內分析鎳基高溫合金微銑削穩(wěn)定性,并繪制穩(wěn)定性葉瓣圖。
最后,選擇穩(wěn)定性葉瓣圖上的若干切削參數(shù)組合點,進行鎳基高溫合金微銑削實驗,通過采用SEM掃描電鏡觀察已加工表面
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