正交車銑難加工材料工件端溫度場研究.pdf

1、正交車銑復(fù)合加工是一種重要的金屬復(fù)合切削加工先進制造技術(shù)。切削加工難加工材料時由于其高強度、高硬度、極低導(dǎo)熱率等特性，熱力耦合作用引起刀刃急劇磨損、工件加工表面燒傷等現(xiàn)象，嚴(yán)重惡化工件加工質(zhì)量。
　　本文針對正交車銑復(fù)合加工難加工材料工件端溫度場預(yù)測開展了以下研究。首先，分析正交車銑運動學(xué)及刀齒切削過程幾何關(guān)系。然后，將正交車銑復(fù)合加工螺旋立銑刀沿軸向均勻離散成若干刀齒微元，將正交車銑切削加工時間歷程均勻離散成若干微小時間間隔，采

2、用斜角切削分析方法分析刀齒微元切削過程，求解剪切面熱源熱流密度，并采用有限大瞬時移動面熱源法推導(dǎo)了刀齒微元切削過程中工件端溫度預(yù)測公式，最后采用積分得到所有刀齒切削過程中工件端溫度預(yù)測模型。
　　為驗證工件端溫度場模型正確性，開展了正交車銑工件端溫度場預(yù)測的驗證實驗，設(shè)置考慮了影響工件端溫升相關(guān)因素的七因素三水平正交切削參數(shù)表，結(jié)果表明實驗所測工件端被測點瞬時溫升與本文所建立溫度解析模型預(yù)測瞬時溫升吻合。采用實驗與預(yù)測相結(jié)合的方法

3、對正交車銑復(fù)合加工考慮影響工件端溫升因素的七因素三水平正交測溫實驗結(jié)果進行統(tǒng)計學(xué)極差和方差分析，分析了相關(guān)因素對工件端溫升影響的程度。
　　針對制造飛機起落架廣泛使用的航空難加工材料300M超高強度鋼開展了霍普金森及準(zhǔn)靜態(tài)單軸拉伸實驗，并根據(jù)實驗結(jié)果標(biāo)定了其JC本構(gòu)模型。采用逆向工程的方法建立了螺旋立銑刀三維模型，結(jié)合300M鋼JC本構(gòu)模型使用專業(yè)金屬切削有限元仿真軟件AdvantEdge FEM進行了三維切削仿真，并分析了相關(guān)因