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《山东大学》 2010年
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球头铣削热作模具钢表面残余应力研究

王维  
【摘要】: 模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品,模具质量的好坏直接影响着企业的生产效率和生产成本。近年来,在模具加工上高速切削加工已经逐渐替代了传统的加工方法而成为模具加工的主要途径,基于高速加工的模具表面质量研究已经成为国内外研究的热点。 采用实验与有限元模拟方法研究了球头铣削热作模具钢H13加工表面残余应力的产生机理,在分析高速铣削加工参数对加工表面残余应力的影响过程中加入了刀具姿态的变化,分析了刀具姿态对工件加工表面残余应力的影响机理,采用BP神经网络方法建立了加工表面残余应力的预测模型。 研究了热作模具钢加工表面残余应力产生机理。通过对试验结果和有限元模拟结果的分析得出:在高速铣削过程中,切削力对加工表面残余应力的产生影响最大,其中“挤光效应”是加工表面残余应力产生的主要原因;垂直进给方向的残余应力呈现出梯度分布的主要原因是刀具磨损的结果,而由于应力随刀具运动而不断积聚和释放,所以刀具在工件上一次连续切削后工件表面的残余应力值呈波动变化。 分析了刀具姿态对加工表面残余应力的影响机理和不同姿态下加工残余应力的变化规律。研究发现球头铣刀姿态是通过改变参与切削的切削刃的实际切削速度而引起残余应力变化的。 分析了切削参数对H13钢表面加工残余应力的影响。结果表明:轴向切深和主轴转速是影响其变化的主要因素,它们也是通过改变实际切削速度来影响残余应力的,随着切削速度的增加,工件加工表面残余压应力有随着切削速度增大而先增大后减小的趋势。 建立了一种新的基于人工神经网络方法中的误差反向传播前向网络(BP网络)算法的H13钢高速球头铣削表面加工残余应力预测模型。通过大量实验数据进行训练后,预测值与实测值结果基本一致。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG506.1

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李月恩;模具钢高速球头铣削加工表面质量的研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 庄新强;汽车覆盖件模具钢切削参数优化及其数据库开发[D];山东大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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9 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
10 付秀丽;高速切削航空铝合金变形理论及加工表面形成特征研究[D];山东大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
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【相似文献】
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5 迟志冰 编译;伊拉克沦为全球头号腐败大国[N];国际金融报;2004年
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6 雷小宝;预烧结氧化锆义齿高速铣削加工关键技术与装备研究[D];南京航空航天大学;2012年
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2 刘李兵;基于硬铣削的多信号监测试验研究[D];南昌航空大学;2012年
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4 唐艳玲;等温淬火球墨铸铁铣削性能研究[D];苏州大学;2010年
5 陈魁;微铣削机床的研制及微铣削实验研究[D];东北大学;2008年
6 朱帅;微细铣削加工颤振系统动力学分析及铣削过程仿真[D];吉林大学;2011年
7 支新涛;高体分SiCp/Al复合材料超声高速铣削试验研究[D];河南理工大学;2011年
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9 黄朝晖;铸铁铣削机理及在箱体高效加工中的应用研究[D];上海交通大学;2010年
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