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《南昌航空大学》 2018年
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精密砂型数控铣削刀具切削力及磨损行为研究

谢大进  
【摘要】:本文主要开展精密砂型数控铣削刀具磨损研究,精密砂型数控铣削技术是将铸造技术与数控铣削技术有机结合、响应快速变化的市场需求而发展起来的绿色快速铸型制造技术。本文采用高速钢刀具和整体硬质合金刀具分别铣削覆膜砂砂坯、磷酸盐砂坯,研究铣削工艺参数、铣削方式、铣削环境变化对切削力的变化规律,分析铣削过程中刀具磨损量、磨损形貌、砂型表面形貌、砂屑微观形貌的变化,进一步研究了砂型切削机理和刀具磨损机理。主要结论如下:高速钢刀具铣削覆膜砂铸型单因素试验结果表明:随着进给速度、铣削宽度、铣削深度增大,切削力增大;而主轴转速不是越大越好,本试验条件下覆膜砂型铣削主轴最佳转速为3000r/min。正交试验结果表明:铣削参数对于切削力的影响程度为:铣削深度铣削宽度进给速度主轴转速。利用线性回归分析方法,拟合了高速钢刀具铣削覆膜砂铸型的切削力经验公式。通过研究切削力变化,得出如下结论:排砂方式对铣削力有一定影响,不及时清除砂屑时的切削力及时清除砂屑时的切削力,表明排砂有利于减少刀具磨损,延长刀具寿命;铣削方式对切削力的影响较大,逆铣切削力交替铣切削力顺铣切削力。高速钢刀具铣削磷酸盐砂坯试验结果表明,0~120s铣削过程刀具磨损量与时间的关系曲线符合刀具典型磨损曲线,刀具磨损分初期磨损、正常磨损、急剧磨损阶段三个阶段,0~15s刀具处于初期磨损阶段。刀具磨钝标准与常规刀具磨钝标准有差别。切削后砂型表面的SEM分析表明,砂粒本身完全没有被破坏,刀具每个切削刃不断碰撞型砂,产生粘结膜破坏和粘结膜与砂粒表面脱开破坏(内聚破坏和附着破坏),通过切削刃高速旋转碰触型砂,使砂粒拥有足够动能脱离粘结剂的粘结而从砂型分离出去,成为砂屑。通过超景深三维显微镜、SEM+EDS观察刀具表面、砂型表面及砂屑微观形貌,认为。刀具磨损机理主要为磨粒磨损,是砂型材料中宝珠砂粒等硬质点不断对刀具摩擦产生刻划作用,在刀具表面留下沟痕,砂粒将刀具接触区的金属材料挤至刀具两侧,形成犁沟。犁沟容积就是刀具剥落物的体积总和,即为磨损体积。砂粒仅仅对刀具产生微磨削作用刻划出沟痕,基本没有切削热产生,切削区温度变化不大。
【学位授予单位】:南昌航空大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TG547

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵洪锋;单忠德;刘丰;臧勇;;基于RSM的空心立铣刀多学科多目标优化设计[J];西南交通大学学报;2015年04期
2 单忠德;赵洪锋;刘丰;李艳征;;无模砂型高效加工空心立铣刀模块化设计[J];机械设计与制造;2015年08期
3 谢云龙;徐志锋;张永才;刘春霞;;精密砂型数控铣削加工技术研究进展[J];铸造;2014年08期
4 马淋淋;王素玉;杨文杰;姜斌;;数控铣削树脂砂铸型材料硬质合金涂层刀具磨损机理研究[J];组合机床与自动化加工技术;2013年10期
5 王素玉;马淋淋;杨文杰;;高效切削树脂砂铸型技术的发展现状[J];现代制造工程;2013年08期
6 马淋淋;王素玉;姜斌;;高速钢刀具铣削树脂砂铸型时刀具磨损行为研究[J];铸造技术;2013年03期
7 罗锦洁;冯波;郭振永;范兴平;屈树新;;钛表面不同厚度氧化钛纳米管层的摩擦磨损行为[J];中国表面工程;2012年04期
8 张红霞;江灏源;;中国铸造业的发展现状及方向综述[J];科技信息;2012年20期
9 李安海;赵军;罗汉兵;裴志强;;高速干铣削钛合金时涂层硬质合金刀具磨损机理研究[J];摩擦学学报;2012年01期
10 梁睿君;叶文华;黄翔;;铣削加工3维稳定性预测[J];四川大学学报(工程科学版);2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 单忠德;李新亚;战丽;董晓丽;;无模铸型的数字化快速铸造技术新进展[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
2 单忠德;李新亚;刘丰;陈文刚;;无模化铸型数控加工技术及装备开发[A];2009中国铸造活动周论文集[C];2009年
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1 刘鹏;超硬刀具高速铣削钛合金的基础研究[D];南京航空航天大学;2011年
2 万熠;高速铣削航空铝合金刀具失效机理及刀具寿命研究[D];山东大学;2006年
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1 牛印;激光辅助微铣削TC4钛合金中刀具磨损及切削力研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
2 饶江华;精密砂型数控铣削加工工艺研究[D];南昌航空大学;2016年
3 禹杰;碳纤维树脂基复合材料高速铣削刀具磨损行为研究[D];福州大学;2016年
4 谢云龙;数控铣削用磷酸二氢铝砂坯的制备及其铣削工艺研究[D];南昌航空大学;2015年
5 顼航;SiC_p/Al复合材料铣削研究[D];中国民航大学;2015年
6 刘然;刀具磨损状态识别及预测研究[D];西南交通大学;2014年
7 武文毅;镍基高温合金Inconel718微铣削刀具磨损研究[D];大连理工大学;2014年
8 程正伟;无模化铸型数控切削快速制造技术研究[D];西北农林科技大学;2010年
9 牟涛;高速铣削钛合金Ti6Al4V的刀具磨损研究[D];山东大学;2009年
10 石磊;钛合金切削加工中刀具与工件性能匹配的研究[D];山东大学;2007年
【共引文献】
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1 陈威;吕政琳;高东强;艾旭;;涂层硬质合金刀具加工碳钢切削性能及磨损机理研究[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2015年05期
2 姜胜强;李添添;刘浩瀚;谭援强;高伟;张高峰;;基于离散元法的涂层硬质合金刀具建模及其加工损伤预测[J];计算力学学报;2015年05期
3 禹杰;林有希;林华;;高速铣削刀具磨损研究进展[J];工具技术;2015年08期
4 王宁昌;刘清风;程鑫;姜峰;徐西鹏;;PVD TiCrAlN刀具涂层高频疲劳性能研究[J];机械强度;2015年04期
5 赵洪锋;单忠德;刘丰;臧勇;;基于RSM的空心立铣刀多学科多目标优化设计[J];西南交通大学学报;2015年04期
6 李安海;吴义民;赵军;卢永红;;WC-Co硬质合金刀具材料与钛合金化学匹配性研究[J];硬质合金;2015年04期
7 单忠德;赵洪锋;刘丰;李艳征;;无模砂型高效加工空心立铣刀模块化设计[J];机械设计与制造;2015年08期
8 李园园;陈响明;徐银超;林江华;高跃红;温光华;;硬质合金Al_2O_3/TiCN涂层晶粒生长方式的研究[J];硬质合金;2015年03期
9 黄宇霄;阎秋生;路家斌;;取向性硅钢板圆盘剪分切断面损伤形貌及倾斜划痕形成机理[J];机电工程技术;2015年05期
10 王洪福;王海鹏;何泠;王华君;王俊元;;含有(Ti,Ta)C的梯度硬质合金的组织与性能分析[J];武汉理工大学学报;2015年03期
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1 张平;宽温域与多介质混合微量润滑条件下铝合金7055-T6I4切削加工性与表面完整性研究[D];青岛理工大学;2018年
2 宫峰;基于刀具裂纹扩展路径的斜向梯度陶瓷刀具的设计与制备[D];山东大学;2018年
3 孙涛;损伤容限型钛合金正交车铣加工的基础研究[D];南京航空航天大学;2017年
4 刘畅;基于多传感器信息的精铣表面形貌在线监测理论方法研究[D];天津大学;2016年
5 仲照琳;高速铣削铝合金7050-T7451表面质量及耐腐蚀性研究[D];山东大学;2015年
6 卞荣;金刚石微铣刀精密铣削氧化锆陶瓷基础研究[D];南京航空航天大学;2014年
7 林森;高强钢车铣加工中工件温度场建模与试验研究[D];华中科技大学;2014年
8 田霖;基于磨粒有序排布砂轮的高速磨削基础研究[D];南京航空航天大学;2013年
9 汤爱民;一种基于切削稳定性的新型高速立铣刀研究[D];湖南大学;2012年
10 乔阳;高效切削粉末冶金高温合金的加工性研究[D];山东大学;2011年
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1 张博;基于机器视觉的快速铣刀磨损状态识别研究[D];西京学院;2019年
2 武鹏;Ti6Al4V钛合金枪钻小直径深孔钻削工艺改进研究[D];湖南工业大学;2018年
3 袁彪;冷风条件下CMP硬质合金刀片加工钛合金的切削性能研究[D];湘潭大学;2018年
4 付思远;高速内冷湿式铣孔加工切削区固液混合流体场研究[D];广东海洋大学;2018年
5 陈晓宇;基于数字化成型的无模铸型制造技术研究[D];大连理工大学;2018年
6 谢大进;精密砂型数控铣削刀具切削力及磨损行为研究[D];南昌航空大学;2018年
7 刘智鹏;基于多传感器信息融合的刀具磨损状态模式识别和寿命预测研究[D];西南交通大学;2018年
8 杨海军;基于绿色加工的PCD刀具干式切削铜合金的磨损研究[D];大连理工大学;2018年
9 徐志超;高温合金Inconel625切削用涂层硬质合金刀具寿命可靠性试验研究[D];哈尔滨理工大学;2018年
10 吴同坤;基于机器视觉的刀具磨损检测系统研究[D];哈尔滨理工大学;2018年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢云龙;徐志锋;张永才;刘春霞;;精密砂型数控铣削加工技术研究进展[J];铸造;2014年08期
2 杨明;苏标;孙志杰;许怡;;随机OD需求下的多目标离散交通网络设计模型与算法[J];西南交通大学学报;2014年01期
3 李林书;蒋梅胜;何也能;赵红利;王顺喜;;空气引射提高风力灭火机风速的分析与试验[J];农业工程学报;2014年01期
4 王素玉;马淋淋;杨文杰;;高效切削树脂砂铸型技术的发展现状[J];现代制造工程;2013年08期
5 朱佩兰;徐志锋;余欢;王振军;;无模精密砂型快速铸造技术研究进展[J];特种铸造及有色合金;2013年02期
6 姜斌;王素玉;马淋淋;;数控铣削树脂砂铸型材料用高速钢刀具磨损实验研究[J];铸造技术;2013年02期
7 罗锦洁;冯波;郭振永;范兴平;屈树新;;钛表面不同厚度氧化钛纳米管层的摩擦磨损行为[J];中国表面工程;2012年04期
8 言兰;姜峰;融亦鸣;;基于数值仿真技术的单颗磨粒切削机理[J];机械工程学报;2012年11期
9 李安海;赵军;罗汉兵;裴志强;;高速干铣削钛合金时涂层硬质合金刀具磨损机理研究[J];摩擦学学报;2012年01期
10 游玮;孔民秀;孙立宁;杜志江;;Optimal design of dynamic and control performance for planar manipulator[J];Journal of Central South University;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 赵威;基于绿色切削的钛合金高速切削机理研究[D];南京航空航天大学;2006年
2 耿国盛;钛合金高速铣削技术的基础研究[D];南京航空航天大学;2006年
3 王素玉;高速铣削加工表面质量的研究[D];山东大学;2006年
4 唐委校;高速切削稳定性及其动态优化研究[D];山东大学;2005年
5 董辉跃;航空整体结构件加工过程的数值仿真[D];浙江大学;2004年
6 王立涛;关于航空框类结构件铣削加工残余应力和变形机理的研究[D];浙江大学;2003年
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1 苏怡雪;基于尺寸效应的TC4合金激光辅助微铣削切削力建模及仿真[D];哈尔滨工业大学;2016年
2 冯薇薇;激光辅助微铣削中铣削力及其与刀尖圆弧半径的关系研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
3 李偲偲;基于SLS覆膜砂型(芯)的镁合金快速铸造工艺研究[D];南昌航空大学;2014年
4 张征;TC4钛合金激光辅助微铣削研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
5 王德升;SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的制备和组织性能研究[D];北京有色金属研究总院;2014年
6 周探伟;碳化硅颗粒增强镁铝基复合材料的制备及性能研究[D];西安科技大学;2013年
7 李杰;数字化无模铸造精密成形机排砂系统研究[D];机械科学研究总院;2013年
8 孟龙;钛合金高速铣削过程建模[D];上海交通大学;2013年
9 顾兆现;铸件快速复合成形制造工艺研究[D];机械科学研究总院;2012年
10 梁培;选区激光烧结用覆膜砂的制备及其成形工艺研究[D];南昌航空大学;2012年
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6 刘海燕,阮建国;大型铜合金导流帽的砂型铸造[J];热加工工艺;1988年01期
7 ;一种新颖灰铸铁——砂型铸造高强度D型石墨铸铁研制成功[J];热加工工艺;1988年02期
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9 胡茂丰;;国外砂型铸造设备的发展动向[J];中国铸机;1988年01期
10 徐昭华;;砂型铸造高强度D型石墨铸铁通过鉴定[J];技术经济信息;1988年04期
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4 黄旦忠;孙超业;李永冬;;合理选用造型材料防止铝合金铸件的气孔缺陷[A];2009中国铸造活动周论文集[C];2009年
5 樊自田;刘富初;龙威;;从典型砂型铸造方法的环境特征看铸造粘结剂的发展趋势[A];2014中国铸造活动周论文集[C];2014年
6 冯胜山;;水玻璃砂铸造应注意的几个问题——兼论《砂型铸造生产技术500问》的特点[A];第8届中国铸造科工贸大会论文集[C];2008年
7 刘文川;彭显平;;4115气缸体砂型铸造下芯夹具的优化设计[A];2008中国铸造活动周论文集[C];2008年
8 冯胜山;;水玻璃砂铸造应注意的几个问题——兼论《砂型铸造生产技术500问》的特点[A];第九届中国铸造科工贸大会论文选集[C];2009年
9 任玉宝;;几种潮模砂有箱造型技术比较[A];中国机械工程学会铸造分会铸件质量控制及检测技术委员会第十一届学术年会暨天津市第十届铸造学术年会论文集[C];2016年
10 李小鹏;;发酵涂料对砂型铸造铸件质量的影响[A];2014中国铸造活动周论文集[C];2014年
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1 苏鸿英 编译;美国拖拉机轴头外壳采用砂型铸造技术[N];中国冶金报;2004年
2 中国钱币博物馆 周卫荣;翻砂工艺[N];中国文物报;2008年
3 本报记者 王宝杰 通讯员 陈晨;“温情”——前行的力量[N];中国劳动保障报;2010年
4 曹正 本报记者 张学军;让学生多动手多实践[N];中国教育报;2011年
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1 郑军;基于工序碳源的砂型铸造碳排放及碳效率建模研究[D];浙江大学;2014年
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1 谢大进;精密砂型数控铣削刀具切削力及磨损行为研究[D];南昌航空大学;2018年
2 左祎;铸造工艺对耐磨高锰钢锤头显微组织和性能的影响[D];暨南大学;2018年
3 李俊浩;砂型铸造中型芯发气数值模拟的初步研究[D];华中科技大学;2016年
4 白朝中;基于数值模拟的发动机缸盖快速砂型铸造工艺研究[D];西南科技大学;2015年
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8 江龙康;Mg-Gd-Y-Zr铸造镁合金断裂失效行为研究[D];上海交通大学;2015年
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