摘要：随着科学技术的进步,航空航天、生物医学、能源动力等领域对高温环境下具有较高强度和耐腐性的微小型零部件的需求日益增多。基于微小型机床的微细铣削技术是一种可从加工具有复杂三维形貌的高精密微小型零部件的新兴加工技术,近年来成为微细加工领域探讨的重点和热点。镍基高温合金优良的高温强度、较好的热稳定性和抗热疲劳性能,可从很好的满足高温环境下具有高强度和耐腐蚀性的微小零部件材料的要求。由此,镍基高温合金微细铣削机理及加工工艺探讨,对提高微小型高温零部件的制造能力和水平具有重要的工程实用价值,对难加工材料的微细铣削机理探讨具有参考借鉴价值。本论文在考虑刀齿齿尖次摆线运动轨迹、齿尖径向跳动、已加工表面的弹性回复等因素影响基础上,建立了镍基高温合金微细铣削历程三维动态切削力预测模型。开展镍基高温合金微细铣削工艺试验探讨,分析微细铣削参数对铣削力的影响规律,并建立镍基高温合金微细铣削力试验预测模型。本论文主要探讨内容如下：首先,开展微铣孔试验,探讨刀具悬伸量及主轴转速对刀齿齿尖径向跳动的影响规律；基于实验结果,建立刀齿齿尖径向跳动预测模型,为建立微切削历程切削厚度计算模型奠定基础。其次,考虑刀齿齿尖次摆线运动轨迹及刀齿齿尖径向跳动影响,建立名义微切削厚度计算模型；考虑微细切削历程中的最小切削厚度及单齿切削现象影响,推导出实际切削历程累积切削厚度模型,为建立三维动态微切削力预测模型奠定基础。再次,从最小切削厚度值为分界点,将微细切削历程划分为从剪切效应为主导和从耕犁效应为主导的两个不同切削历程。依据切削力与切削层面积成比例,并考虑耕犁效应影响,建立从剪切效应为主导的镍基高温合金微细铣削历程三维动态切削力预测模型；依据耕犁力与切削刃与工件间的过盈体积成比例,建立从耕犁效应为主导的镍基高温合金微细铣削历程三维动态切削力预测模型。通过实验验证表明：模型预测结果和实验测量结果匹配较好。最后,开展镍基高温合金微细铣削工艺正交试验探讨,探讨各切削参数对切削力的影响规律；依据正交试验结果,建立三维微切削力试验预测模型,并对所建模型进行明显性检验和拟合度检验。关键词：微细铣削论文镍基高温合金论文切削力预测模型论文切削厚度论文齿尖径向跳动论文
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Abstract5-9
1 绪论9-14
1.1 课题来源、背景及探讨作用9-10
1.1.1 课题来源9
1.1.2 课题背景及探讨作用9-10
1.2 镍基高温合金切削历程切削力探讨近况10-11
1.3 微细铣削历程切削力探讨近况11-13
1.4 本论文主要探讨内容13-14
2 微细铣削历程刀齿齿尖径向跳动试验探讨14-21
2.1 试验条件14-16
2.2 试验案例设计16-17
2.3 试验结果与分析17-19
2.3.1 刀具悬伸量对刀齿齿尖径向跳动的影响规律17-18
2.3.2 主轴转速对刀齿齿尖径向跳动的影响规律18-19
2.4 刀齿齿尖径向跳动试验预测模型探讨19-20
2.4.1 刀齿齿尖径向跳动试验预测模型的建模思路19
2.4.2 刀齿齿尖径向跳动试验预测模型的检验19-20
2.5 本章小结20-21
3 微细铣削历程切削厚度计算模型探讨与分析21-30
3.1 微细铣削历程刀齿齿尖运动轨迹方程的建立21-22
3.2 微细铣削历程中的单齿切削现象22-25
3.3 微细铣削历程切削厚度计算模型25-29
3.3.1 微细铣削历程名义瞬时切削厚度计算模型25-27
3.3.2 微细铣削历程实际瞬时累积切削厚度计算模型27-29
3.4 本章小结29-30
4 镍基高温合金微细铣削历程动态切削力建模探讨30-52
4.1 微细铣削历程特点分析30-33
4.1.1 切削刃刃口圆弧半径的影响30-31
4.1.2 最小切削厚度的影响31-32
4.1.3 已加工表面弹性回复的影响32-33
4.2 微细铣削历程切削力建模基础33-39
4.2.1 微铣刀刃线几何模型的建立33-35
4.2.2 微细铣削历程刃线切入切出角的确定35-36
4.2.3 微细铣削历程切削层面积的确定36-39
4.3 微细铣削历程三维动态切削力预测模型的建立39-45
4.3.1 从剪切效应为主导的微切削力预测模型的建立39-43
4.3.2 从耕犁效应为主导的微切削力预测模型的建立43-45
4.4 微切削力预测模型参数识别45-49
4.5 微切削力预测模型实验验证与分析49-51
4.6 本章小结51-52
5 镍基高温合金微细铣削历程切削力试验探讨52-64
5.1 试验条件52
5.2 正交试验设计52-53
5.3 试验结果分析53-58
5.3.1 刀具悬伸量对切削力的影响规律54-55
5.3.2 主轴转速对切削力的影响规律55-56
5.3.3 背吃刀量对切削力的影响规律56-57
5.3.4 每齿进给量对切削力的影响规律57-58
5.4 镍基高温合金微细铣削历程切削力试验模型的建立58-63
5.4.1 微切削力试验模型的建立58-59
5.4.2 微切削力试验模型参数的最小二乘估计59-60
5.4.3 微切削力试验模型的明显性检验60-61
5.4.4 微切削力试验模型的拟合度检验61-63
5.5 本章小结63-64
结论64-66
参考文献66-70
攻读硕士学位期间发表学术论文状况70-71
致谢71-72
谈述铣削镍基高温合金微细铣削过程切削力建模
更新时间：2024-03-03
作者：用户投稿
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