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谈谈切削两种难加工材料切削试验与其工艺参数优化题目

收藏本文 2024-03-01 点赞:6901 浏览:19296 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本论文在低碳经济战略思想指导下,针对我国高端装备制造业常用的塑性难切削加工材料奥氏体不锈钢(022Cr19Ni10)和钛合金(Ti6A14V),切削加工中的切削状态、表面完整性、环保节能、高效切削加工等不足进行了深入的试验探讨。针对两种被切削材料分别在干式、环保型湿式、低温冷风微油雾三种清洁切削加工条件下的各种切削参数进行了比较切削试验探讨和参数优化,获得了制约切削加工状态、零件表面完整性和切削精度保证的基本策略,以利于指导生产。本论文开展了以下探讨工作:(1)用均匀设计法设计切削试验案例,引入伪变量A表达冷却降温切削条件,实现含定性因素混合水平切削试验,提升了因素水平数和因素取值范围,减少了切削试验次数,降低了试验成本,建立的各因变量回归模型的回归效果非常显著,并且BP神经网络各因变量模型训练结果的总误差很小,使低成本全面清洁切削试验变为可行。(2)针对奥氏体不锈钢切削和钛合金切削,分别建立了对应两种不同材料的二次回归切削力模型、表面粗糙度模型、刀具前刀面温度模型和已切削加工面残余应力模型,同时还建立了BP神经网络6-7-5-1结构的表面粗糙度模型、切削温度模型,以及BP神经网络6-7-1结构的切削温度模型和已切削加工面表面残余应力模型。并浅析了各自变量及自变量交互作用对切削力、表面粗糙度、切削温度和表面残余应力的影响。(3)针对奥氏体不锈钢切削,建立了刀具寿命SCL、S二次回归模型,和刀具寿命SCL、S的BP神经网络6-7-1模型,并进行了各自变量及自变量交互作用对刀具寿命SCL、S的影响浅析;同时建立了切削参数多目标优化模型并进行了验证。本论文基于两种难切削加工材料、三种清洁冷却降温切削条件,在试验设计、因变量模型建立、切削参数多目标优化模型建立、因变量影响因素浅析等方面进行了积极的探讨,解决了清洁切削加工推广运用进程中出现的一系列不足,尤其为低成本实现含定性因素混合水平切削试验探讨探讨了一种新的思路,丰富和改善了切削试验探讨策略手段。关键词:低碳经济论文难加工材料论文切削参数论文清洁加工论文切削试验论文参数优化论文

    摘要6-7

    Abstract7-13

    第1章 绪论13-23

    1.1 绿色制造13-14

    1.1.1 绿色制造的概念13-14

    1.1.2 基于绿色制造的机械加工技术14

    1.2 清洁切削加工技术探讨近况14-20

    1.2.1 清洁切削加工技术的起源15

    1.2.2 清洁切削加工技术探讨近况15-20

    1.2.3 有着的不足20

    1.3 主要探讨内容20-22

    1.4 小结22-23

    第2章 试验案例设计23-42

    2.1 试验条件确定23-27

    2.1.1 切削加工试验对象材料23-25

    2.1.2 切削加工刀具与机床25-26

    2.1.3 切削加工冷却降温条件26-27

    2.2 试验检测设备27-33

    2.2.1 切削力检测设备28-29

    2.2.2 表面粗糙度检测设备29-30

    2.2.3 切削温度检测设备30-32

    2.2.4 表面残余应力检测设备32-33

    2.2.5 试验设计及数据处理软件33

    2.3 试验案例设计33-41

    2.3.1 试验策略探讨33-36

    2.3.2 试验案例设计36-41

    2.4 小结41-42

    第3章 切削力试验探讨42-80

    3.1 切削力的来源与影响因素42-46

    3.1.1 切削力的来源42

    3.1.2 影响切削力的因素42-46

    3.2 奥氏体不锈钢切削力试验探讨46-70

    3.2.1 切削力试验数据采集与处理46-52

    3.2.2 切削力模型的建立52-56

    3.2.3 切削力试验结果浅析56-70

    3.3 钛合金切削力试验探讨70-78

    3.3.1 切削力试验数据采集与处理70-71

    3.3.2 切削力模型建立71-72

    3.3.3 切削力试验结果浅析72-78

    3.4 小结78-80

    第4章 表面粗糙度试验探讨80-99

    4.1 表面粗糙度的形成及影响因素80-82

    4.1.1 几何因素引起的表面粗糙度80-81

    4.1.2 切削历程不稳定因素引起的表面粗糙度81-82

    4.1.3 表面粗糙度的影响因素82

    4.2 奥氏体不锈钢表面粗糙度试验探讨82-89

    4.2.1 表面粗糙度模型建立82-84

    4.2.2 表面粗糙度试验结果浅析84-89

    4.3 钛合金表面粗糙度试验探讨89-98

    4.3.1 表面粗糙度回归模型建立89

    4.3.2 表面粗糙度BP神经网络模型建立89-93

    4.3.3 表面粗糙度试验结果浅析93-98

    4.4 小结98-99

    第5章 切削温度试验探讨99-120

    5.1 切削热与切削温度99-101

    5.1.1 切削热的来源99-100

    5.1.2 切削热的传导100

    5.1.3 影响切削温度的主要因素100-101

    5.2 切削温度的测量101-105

    5.2.1 红外热像仪法102

    5.2.2 红外测温基本论述102-105

    5.2.3 刀具前刀面辐射率标定105

    5.3 奥氏体不锈钢切削温度试验探讨105-113

    5.3.1 刀具前刀面切削温度分布105-108

    5.3.2 切削温度回归模型建立108

    5.3.3 切削温度BP神经网络模型建立108

    5.3.4 切削温度试验结果浅析108-113

    5.4 钛合金切削温度试验探讨113-118

    5.4.1 切削温度回归模型建立113-114

    5.4.2 切削温度BP神经网络模型建立114

    5.4.3 切削温度试验结果浅析114-118

    5.5 小结118-120

    第6章 表面残余应力试验探讨120-144

    6.1 表面残余应力的产生与检测120-131

    6.1.1 切削加工表面残余应力的产生121

    6.1.2 表面残余应力对工件表面层的影响121-122

    6.1.3 表面残余应力检测122-131

    6.2 奥氏体不锈钢切削表面残余应力试验探讨131-137

    6.2.1 表面残余应力模型建立131-132

    6.2.2 表面残余应力试验结果浅析132-137

    6.3 钛合金切削表面残余应力试验探讨137-143

    6.3.1 表面残余应力模型建立137-138

    6.3.2 表面残余应力试验结果浅析138-143

    6.4 小结143-144

    第7章 刀具寿命及切削参数多目标优化探讨144-161

    7.1 刀具的磨损144-146

    7.1.1 刀具的磨损机理144-145

    7.1.2 刀具的磨损形态145-146

    7.1.3 刀具的磨损测量146

    7.2 奥氏体不锈钢切削刀具寿命试验探讨146-154

    7.2.1 刀具磨损基本情况146-147

    7.2.2 刀具寿命SCL模型建立147-148

    7.2.3 刀具寿命试验结果浅析148-153

    7.2.4 刀具寿命S模型建立及浅析153-154

    7.3 切削参数多目标优化探讨154-160

    7.3.1 切削参数多目标优化的基本概念154-157

    7.3.2 多目标优化数学模型157-158

    7.3.3 精加工切削参数多目标优化158-159

    7.3.4 精加工切削参数多目标优化结果验证159-160

    7.4 小结160-161

    结论与展望161-164

    致谢164-165

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