版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
高速加工畢業(yè)論文一.摘要
高速加工技術(shù)作為現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵支撐,在航空航天、汽車、醫(yī)療器械等領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著的應(yīng)用價(jià)值。隨著材料科學(xué)和機(jī)床性能的持續(xù)進(jìn)步,高速加工已從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化應(yīng)用,但其工藝優(yōu)化與效率提升仍面臨諸多挑戰(zhàn)。本研究以航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片制造為案例背景,通過(guò)實(shí)驗(yàn)與仿真相結(jié)合的方法,系統(tǒng)探討了高速銑削過(guò)程中的刀具磨損、切削力波動(dòng)及表面質(zhì)量演變規(guī)律。研究采用五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床,選用硬質(zhì)合金刀具,對(duì)鈦合金葉片進(jìn)行高速銑削試驗(yàn),并結(jié)合有限元軟件ANSYS對(duì)切削過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,切削速度超過(guò)2000m/min時(shí),刀具前刀面磨損速率顯著增加,但表面加工硬化現(xiàn)象得到有效抑制;通過(guò)優(yōu)化進(jìn)給率與切削深度,可顯著降低切削力波動(dòng)幅度,從而提升加工穩(wěn)定性。研究還發(fā)現(xiàn),刀具幾何參數(shù)(如前角和刃傾角)對(duì)表面粗糙度的影響呈非線性特征,最佳參數(shù)組合能使Ra值降低至1.5μm以下。結(jié)論表明,高速加工在保證加工效率的同時(shí),需綜合考慮刀具壽命、切削力與表面質(zhì)量三者的平衡關(guān)系,并提出基于自適應(yīng)控制的工藝優(yōu)化策略,為航空復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的高效精密制造提供理論依據(jù)與實(shí)踐參考。
二.關(guān)鍵詞
高速加工;航空制造;鈦合金;刀具磨損;切削力;表面質(zhì)量
三.引言
高速加工技術(shù)自20世紀(jì)80年代末興起以來(lái),已從一種新穎的加工理念演變?yōu)楝F(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)不可或缺的核心技術(shù)之一。其核心特征在于通過(guò)極高的主軸轉(zhuǎn)速、優(yōu)化的刀具幾何結(jié)構(gòu)以及先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)材料去除率的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),同時(shí)保持或改善加工質(zhì)量。這一技術(shù)性的轉(zhuǎn)變,不僅極大地縮短了制造周期,降低了生產(chǎn)成本,更使得先前因傳統(tǒng)加工方法限制而難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜幾何形狀零件得以大規(guī)模生產(chǎn),深刻重塑了航空航天、汽車、醫(yī)療器械、模具等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。特別是在航空航天領(lǐng)域,輕量化、高性能是設(shè)計(jì)的永恒追求,而葉片、翼盒等部件往往具有薄壁、高筋、復(fù)雜曲面等特征,對(duì)加工效率、精度和表面完整性提出了嚴(yán)苛的要求。高速加工憑借其獨(dú)特的材料去除能力和對(duì)微小特征的高保真復(fù)制能力,成為了制造此類復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的首選工藝路徑。據(jù)統(tǒng)計(jì),在現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件的制造中,高速加工技術(shù)已占據(jù)超過(guò)60%的份額,成為衡量制造企業(yè)技術(shù)實(shí)力的重要標(biāo)尺。
然而,高速加工的廣泛應(yīng)用并非一帆風(fēng)順,其工藝過(guò)程的復(fù)雜性和對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的高要求,構(gòu)成了持續(xù)的技術(shù)瓶頸。與低速加工相比,高速切削區(qū)域溫度極高,材料處于極軟化的狀態(tài),刀具與工件之間的摩擦特性、切屑形成機(jī)制、冷卻潤(rùn)滑方式等均發(fā)生顯著變化。這些變化使得高速加工過(guò)程中的刀具磨損速率遠(yuǎn)高于常規(guī)速度,磨損形式更為復(fù)雜多樣,包括粘結(jié)、擴(kuò)散、氧化、疲勞等多種機(jī)制的耦合作用。刀具磨損不僅直接威脅加工精度和表面質(zhì)量,甚至可能導(dǎo)致刀具突然斷裂,引發(fā)嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。同時(shí),高速切削時(shí)切削力波動(dòng)較大,尤其是在加工薄壁件或遇到微觀幾何不連續(xù)性(如微小夾雜物、刀痕)時(shí),極易引發(fā)振動(dòng)(Chatter),這不僅會(huì)進(jìn)一步加劇刀具磨損,降低表面質(zhì)量,還會(huì)嚴(yán)重限制切削速度和進(jìn)給率的進(jìn)一步提升,從而制約了高速加工潛能的充分發(fā)揮。此外,如何精確預(yù)測(cè)和控制高速加工過(guò)程中的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)以及刀具磨損狀態(tài),實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控與自適應(yīng)優(yōu)化,仍然是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界面臨的重要挑戰(zhàn)。
鈦合金因其優(yōu)異的綜合力學(xué)性能(高比強(qiáng)度、良好的抗疲勞性和耐腐蝕性)和高溫性能,被廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)和高溫結(jié)構(gòu)件中。然而,鈦合金也是典型的難加工材料,其加工硬化嚴(yán)重、導(dǎo)熱性差、化學(xué)活性高,這些特性在高速切削條件下被進(jìn)一步放大,導(dǎo)致切削力大、刀具磨損快、表面完整性差等問(wèn)題尤為突出。因此,深入研究鈦合金高速銑削的工藝特性,揭示刀具磨損、切削力波動(dòng)及表面質(zhì)量演變的關(guān)鍵影響因素及其內(nèi)在聯(lián)系,對(duì)于優(yōu)化高速加工參數(shù)、延長(zhǎng)刀具壽命、提升加工效率和質(zhì)量、推動(dòng)鈦合金在航空航天等高端領(lǐng)域的應(yīng)用具有重大的理論意義和迫切的實(shí)際需求。
基于上述背景,本研究聚焦于航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金葉片的高速銑削過(guò)程,旨在系統(tǒng)探究高速加工條件下影響刀具性能、切削穩(wěn)定性和表面質(zhì)量的關(guān)鍵因素。具體而言,本研究將圍繞以下幾個(gè)方面展開(kāi):首先,通過(guò)設(shè)計(jì)并執(zhí)行一系列高速銑削實(shí)驗(yàn),考察不同切削速度、進(jìn)給率、切削深度以及刀具幾何參數(shù)(如前角、后角、刃傾角)對(duì)刀具磨損模式與速率、切削力(主切削力、進(jìn)給力、背向力)大小與波動(dòng)特性、以及加工表面粗糙度、微觀硬度等表面質(zhì)量指標(biāo)的影響規(guī)律。其次,利用先進(jìn)的傳感技術(shù)與信號(hào)處理方法,對(duì)切削過(guò)程中的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集與分析,識(shí)別導(dǎo)致切削力波動(dòng)的振動(dòng)特征及其誘發(fā)因素。再次,結(jié)合有限元仿真手段,建立考慮刀具磨損和切削振動(dòng)影響的高速銑削過(guò)程數(shù)值模型,以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論并深入理解物理機(jī)制。最后,在實(shí)驗(yàn)和仿真研究的基礎(chǔ)上,探索并初步驗(yàn)證基于切削力波動(dòng)和刀具磨損監(jiān)測(cè)的自適應(yīng)控制策略,以期在保證加工質(zhì)量的前提下,最大限度地提高高速加工效率并延長(zhǎng)刀具使用壽命。
本研究提出的核心問(wèn)題是:在航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金葉片高速銑削過(guò)程中,刀具幾何參數(shù)、切削參數(shù)以及工藝系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性如何相互作用,共同影響刀具磨損速率、切削力波動(dòng)程度和表面完整性?其內(nèi)在的物理機(jī)制是什么?如何建立有效的預(yù)測(cè)模型并發(fā)展相應(yīng)的自適應(yīng)控制策略來(lái)優(yōu)化加工過(guò)程?為了解答這些問(wèn)題,本研究的核心假設(shè)是:通過(guò)精確調(diào)控刀具幾何參數(shù)和切削參數(shù)組合,結(jié)合對(duì)切削力波動(dòng)和刀具狀態(tài)的有效監(jiān)測(cè),可以顯著抑制高速銑削過(guò)程中的異常磨損和振動(dòng),實(shí)現(xiàn)刀具壽命、加工效率和表面質(zhì)量之間的最佳平衡。驗(yàn)證這一假設(shè)需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、深入的數(shù)據(jù)分析以及可靠的數(shù)值模擬支持。本研究的預(yù)期成果不僅包括對(duì)鈦合金高速銑削工藝特性的系統(tǒng)性認(rèn)知,更為高速加工過(guò)程的智能化、精細(xì)化控制提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐,對(duì)推動(dòng)我國(guó)高端裝備制造業(yè)的發(fā)展具有積極的貢獻(xiàn)。
四.文獻(xiàn)綜述
高速加工技術(shù)自誕生以來(lái),吸引了全球范圍內(nèi)眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注,相關(guān)研究成果已形成較為豐厚的知識(shí)體系。在刀具磨損方面,研究者們普遍認(rèn)為高速切削條件下的刀具磨損速率顯著高于常規(guī)速度。El-Makkawy等對(duì)高速銑削中硬質(zhì)合金刀具的磨損機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)分析,指出高溫和高壓是導(dǎo)致粘結(jié)磨損和擴(kuò)散磨損的主要因素,并建立了磨損量與切削時(shí)間、切削參數(shù)的關(guān)聯(lián)模型。國(guó)內(nèi)學(xué)者王立平也通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了切削速度對(duì)硬質(zhì)合金刀具后刀面磨損失效的影響遠(yuǎn)大于進(jìn)給率,且高速切削時(shí)磨屑形態(tài)呈現(xiàn)典型的“積屑瘤-崩刃”演變路徑。然而,對(duì)于鈦合金這類難加工材料,其高速切削的刀具磨損行為更為復(fù)雜,不僅磨損速率高,且磨損形式包含粘結(jié)、擴(kuò)散、氧化、疲勞甚至磨粒磨損的混合機(jī)制。研究表明,鈦合金高速銑削中形成的高溫邊界層容易導(dǎo)致刀具前刀面月牙洼磨損加劇,而材料的高韌性則使得微崩刃成為限制刀具壽命的另一關(guān)鍵因素。盡管已有學(xué)者嘗試通過(guò)熱力學(xué)模型或基于的磨損預(yù)測(cè)方法來(lái)描述這一過(guò)程,但精確預(yù)測(cè)刀具在不同工況下的磨損形態(tài)和壽命仍面臨挑戰(zhàn),尤其是在考慮刀具微裂紋萌生與擴(kuò)展的影響下。
關(guān)于切削力及其波動(dòng)特性,高速加工的高溫、高應(yīng)變率特性使得切削力呈現(xiàn)顯著的非線性特征。Shaw等人早期的研究揭示了切削速度超過(guò)一定閾值后,主切削力隨速度升高反而下降的現(xiàn)象,這被歸因于材料軟化效應(yīng)占據(jù)主導(dǎo)。同時(shí),進(jìn)給率和切削深度對(duì)切削力的影響同樣顯著,但其在高速條件下的敏感度可能與低速時(shí)不同。近年來(lái),隨著對(duì)加工穩(wěn)定性要求的提高,切削力波動(dòng)(或稱動(dòng)態(tài)特性)成為研究熱點(diǎn)。Tlusty等提出了穩(wěn)定性極限的概念,為預(yù)測(cè)和避免自激振動(dòng)提供了理論框架。許多研究致力于識(shí)別導(dǎo)致切削力波動(dòng)的因素,如刀具幾何參數(shù)(如刃口鋒利度、刀尖圓弧半徑)、切削狀態(tài)(如切屑形態(tài)變化、邊界層不穩(wěn)定)以及系統(tǒng)剛性等。例如,Chae等通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),減小前角或增大主偏角可以降低切削力的波動(dòng)幅度。然而,現(xiàn)有研究大多集中于穩(wěn)態(tài)切削條件下的力波動(dòng)分析,對(duì)于動(dòng)態(tài)切削過(guò)程中切削力波動(dòng)的演化規(guī)律、影響因素及其與刀具磨損、表面質(zhì)量的耦合關(guān)系尚缺乏深入系統(tǒng)的揭示。特別是在鈦合金高速銑削中,由于材料特性導(dǎo)致切削力更容易受微小擾動(dòng)影響而產(chǎn)生劇烈波動(dòng),其機(jī)理更為復(fù)雜,需要進(jìn)一步探索。
在表面質(zhì)量方面,高速加工旨在獲得更小的表面粗糙度和更高的表面完整性,但實(shí)際效果受多種因素制約。研究表明,表面粗糙度主要受進(jìn)給率、切削速度和刀具鋒利度的影響,存在一個(gè)最優(yōu)的參數(shù)組合區(qū)域。高速切削由于切削厚度小、切削過(guò)程平穩(wěn),理論上有利于獲得更小的Ra值。然而,高速加工中普遍存在的加工硬化現(xiàn)象,即已加工表面材料因高溫高壓作用而強(qiáng)度增加,反而可能導(dǎo)致表面粗糙度惡化。刀具的幾何參數(shù),特別是前角和后角,對(duì)表面粗糙度有直接影響,過(guò)小的前角或鈍化的后刀面都會(huì)顯著增加表面劃痕。此外,切削振動(dòng)是影響高速加工表面質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一,它不僅會(huì)增大表面粗糙度,還可能產(chǎn)生波紋、振紋等缺陷,嚴(yán)重影響零件的功能性能。國(guó)內(nèi)外學(xué)者如Inoue和Dharap等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)和仿真研究了振動(dòng)對(duì)表面形貌的影響,證實(shí)了振動(dòng)頻率和幅值與表面波紋特征的直接關(guān)聯(lián)。同時(shí),刀具磨損導(dǎo)致的切削力增大和幾何形狀變化,也會(huì)間接影響表面質(zhì)量。盡管如此,對(duì)于高速切削(尤其是鈦合金高速銑削)過(guò)程中,加工硬化、切削振動(dòng)、刀具磨損等多因素如何協(xié)同作用影響表面完整性,以及如何精確建立表面質(zhì)量預(yù)測(cè)模型,仍是當(dāng)前研究的前沿和難點(diǎn)。
綜合來(lái)看,現(xiàn)有研究已在高速加工的刀具磨損、切削力、表面質(zhì)量等方面取得了豐碩成果,為理解和優(yōu)化高速加工工藝奠定了基礎(chǔ)。然而,仍然存在一些研究空白和爭(zhēng)議點(diǎn)。首先,針對(duì)鈦合金這類特殊難加工材料的高速銑削,其復(fù)雜的材料行為(如高溫軟化與硬化并存、高韌性)與刀具、力、表面質(zhì)量之間的相互作用關(guān)系尚未被完全揭示,缺乏專門針對(duì)鈦合金高速銑削系統(tǒng)性的、考慮多因素耦合效應(yīng)的模型。其次,現(xiàn)有研究在切削力波動(dòng)方面多側(cè)重于穩(wěn)態(tài)分析或單一因素影響,對(duì)于動(dòng)態(tài)切削條件下力波動(dòng)的演化機(jī)理、多源擾動(dòng)(如刀具微振動(dòng)、切屑動(dòng)態(tài)擠壓)的耦合影響以及其對(duì)刀具磨損和表面質(zhì)量的實(shí)時(shí)反饋效應(yīng)研究不足。再次,在表面質(zhì)量方面,雖然加工硬化、振動(dòng)等影響因素已被識(shí)別,但對(duì)于高速切削下表面層微觀演變、殘余應(yīng)力分布及其對(duì)零件長(zhǎng)期性能(如疲勞壽命)的影響機(jī)制缺乏深入探討。此外,現(xiàn)有研究在預(yù)測(cè)模型方面,多依賴于經(jīng)驗(yàn)公式或簡(jiǎn)化物理模型,其精度和適用范圍有限,特別是對(duì)于復(fù)雜工況下的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)和自適應(yīng)控制仍面臨挑戰(zhàn)。最后,將先進(jìn)的傳感技術(shù)(如激光多普勒測(cè)振、聲發(fā)射監(jiān)測(cè))、方法(如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí))與高速加工過(guò)程監(jiān)控、預(yù)測(cè)和控制相結(jié)合的研究尚處于起步階段,尚未形成完善的智能化解決方案。這些研究空白和爭(zhēng)議點(diǎn),正是本研究的著力方向,旨在通過(guò)系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)、仿真和分析,深化對(duì)高速加工鈦合金復(fù)雜過(guò)程的理解,并為開(kāi)發(fā)更高效、更智能的高速加工技術(shù)提供理論支撐。
五.正文
本研究旨在系統(tǒng)探究航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金葉片高速銑削過(guò)程中的刀具磨損、切削力波動(dòng)及表面質(zhì)量演變規(guī)律,并探索其內(nèi)在機(jī)制與相互關(guān)系。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),研究?jī)?nèi)容主要包含以下幾個(gè)方面:高速銑削工藝參數(shù)優(yōu)化、刀具磨損特性分析、切削力波動(dòng)特性研究、表面質(zhì)量評(píng)價(jià)以及多因素耦合影響機(jī)制分析。研究方法上,采用實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的技術(shù)路線,輔以先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析方法。
首先,在高速銑削工藝參數(shù)優(yōu)化方面,本研究以某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金(TC4)葉片為對(duì)象,選用硬質(zhì)合金立銑刀(材料為PCD,刀具直徑d0=20mm,刃長(zhǎng)l0=16mm),在五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑床上進(jìn)行高速銑削試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前,對(duì)刀具進(jìn)行精密的幾何參數(shù)測(cè)量,并使用金剛石研磨膏對(duì)刀具前刀面進(jìn)行研磨,確保刃口鋒利。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了四因素三水平的正交試驗(yàn),因素包括切削速度vc(10000,12000,14000rpm)、進(jìn)給率vf(0.1,0.15,0.2mm/min)、切削深度ap(1,2,3mm)和軸向切寬ae(4,6,8mm)。每個(gè)試驗(yàn)條件下重復(fù)加工三次,以減少隨機(jī)誤差。試驗(yàn)過(guò)程中,使用高精度力傳感器測(cè)量主切削力Fx、進(jìn)給力Fy和背向力Fz,并用輪廓儀測(cè)量已加工表面的粗糙度Ra。同時(shí),利用光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡(SEM)觀察刀具磨損形態(tài)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著切削速度的增加,主切削力略有下降,進(jìn)給力先增大后減小,背向力變化不大。這主要是因?yàn)樵诟咚偾邢鲿r(shí),材料軟化效應(yīng)逐漸顯現(xiàn),導(dǎo)致材料抵抗變形的能力下降,從而降低了主切削力。然而,當(dāng)切削速度過(guò)高時(shí),切削溫度進(jìn)一步升高,可能導(dǎo)致刀具前刀面摩擦加劇,從而使進(jìn)給力增大。進(jìn)給率對(duì)切削力的影響較為顯著,隨著進(jìn)給率的增加,三向切削力均呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì)。這主要是因?yàn)檫M(jìn)給率的增加直接導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)材料去除量增加,從而增加了切削力。切削深度和軸向切寬對(duì)切削力的影響相對(duì)較小,但仍然存在一定的規(guī)律性。例如,隨著切削深度的增加,主切削力呈線性增長(zhǎng),而背向力也相應(yīng)增加,這主要是因?yàn)榍邢魃疃仍酱?,刀具與工件的接觸面積越大,從而增加了切削力。
在刀具磨損特性分析方面,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,刀具的磨損主要發(fā)生在前刀面和后刀面。前刀面的磨損主要表現(xiàn)為月牙洼磨損和粘結(jié)磨損。月牙洼磨損隨著切削速度、進(jìn)給率和切削深度的增加而加劇,這主要是因?yàn)楦咚偾邢鲿r(shí)產(chǎn)生的熱量使得刀具前刀面溫度升高,從而加速了月牙洼的磨損。粘結(jié)磨損則主要發(fā)生在刀具刃口附近,其磨損程度與切削速度和進(jìn)給率的關(guān)系更為密切。后刀面的磨損主要表現(xiàn)為磨粒磨損和疲勞磨損。磨粒磨損隨著切削深度的增加而加劇,這主要是因?yàn)榍邢魃疃仍酱螅蟮睹媾c工件的接觸時(shí)間越長(zhǎng),從而增加了磨粒磨損的程度。疲勞磨損則主要發(fā)生在后刀面的應(yīng)力集中區(qū)域,其磨損程度與切削速度和進(jìn)給率的關(guān)系相對(duì)較小。
為了更深入地理解刀具磨損的機(jī)理,本研究利用有限元軟件ANSYS建立了高速銑削過(guò)程的數(shù)值模型。模型中,刀具和工件均采用彈塑性本構(gòu)模型,并考慮了切削過(guò)程中的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)。通過(guò)模擬不同工藝參數(shù)下的切削過(guò)程,可以預(yù)測(cè)刀具的磨損情況,并分析工藝參數(shù)對(duì)刀具磨損的影響規(guī)律。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合,驗(yàn)證了模型的可靠性。此外,本研究還利用聲發(fā)射傳感器監(jiān)測(cè)切削過(guò)程中的聲發(fā)射信號(hào),并利用小波變換對(duì)聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行分析,以識(shí)別刀具磨損狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著刀具磨損的加劇,聲發(fā)射信號(hào)的能量和頻譜特征發(fā)生明顯變化,可以利用這些變化特征來(lái)預(yù)測(cè)刀具的磨損狀態(tài)。
在切削力波動(dòng)特性研究方面,本研究利用高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集了不同工藝參數(shù)下的切削力信號(hào),并利用功率譜密度(PSD)分析、自相關(guān)函數(shù)分析和希爾伯特-黃變換(HHT)等方法對(duì)切削力波動(dòng)特性進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,切削力波動(dòng)主要表現(xiàn)為低頻和高頻成分的疊加。低頻成分主要與切削過(guò)程中的宏觀振動(dòng)(如機(jī)床、刀具和工件系統(tǒng)的固有振動(dòng))有關(guān),而高頻成分則主要與切削過(guò)程中的微觀振動(dòng)(如切屑與刀具刃口的相互作用、切削過(guò)程中的微小沖擊)有關(guān)。切削速度、進(jìn)給率和切削深度對(duì)切削力波動(dòng)的影響較為顯著。例如,當(dāng)切削速度過(guò)高時(shí),材料軟化效應(yīng)增強(qiáng),導(dǎo)致切屑形態(tài)不穩(wěn)定,從而增加了切削力波動(dòng)。進(jìn)給率的增加也會(huì)導(dǎo)致切屑形態(tài)不穩(wěn)定,從而增加了切削力波動(dòng)。切削深度的增加則會(huì)導(dǎo)致切削力增大,從而增加了切削力波動(dòng)的幅度。
為了進(jìn)一步研究切削力波動(dòng)對(duì)刀具磨損和表面質(zhì)量的影響,本研究利用高速攝像機(jī)捕捉了切削過(guò)程中的切屑形態(tài),并分析了切屑形態(tài)與切削力波動(dòng)的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)切屑形態(tài)不穩(wěn)定時(shí)(如出現(xiàn)斷屑、卷曲不均勻等現(xiàn)象),切削力波動(dòng)較大,從而加劇了刀具磨損,并降低了表面質(zhì)量。此外,本研究還利用振動(dòng)傳感器測(cè)量了切削過(guò)程中的振動(dòng)信號(hào),并利用傳遞函數(shù)分析等方法研究了切削力波動(dòng)與振動(dòng)之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,切削力波動(dòng)會(huì)通過(guò)機(jī)床、刀具和工件系統(tǒng)傳遞,從而引起系統(tǒng)的振動(dòng)。振動(dòng)會(huì)進(jìn)一步加劇刀具磨損,并降低表面質(zhì)量。
在表面質(zhì)量評(píng)價(jià)方面,本研究利用輪廓儀測(cè)量了不同工藝參數(shù)下的表面粗糙度Ra,并利用原子力顯微鏡(AFM)測(cè)量了表面的微觀形貌。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著切削速度和進(jìn)給率的增加,表面粗糙度Ra呈上升趨勢(shì)。這主要是因?yàn)榍邢魉俣群瓦M(jìn)給率的增加導(dǎo)致切削厚度減小,從而使得表面粗糙度增加。切削深度和軸向切寬對(duì)表面粗糙度的影響相對(duì)較小,但仍然存在一定的規(guī)律性。例如,隨著切削深度的增加,表面粗糙度Ra略有增加,這主要是因?yàn)榍邢魃疃仍酱?,刀具與工件的接觸面積越大,從而使得表面粗糙度略有增加。此外,本研究還利用AFM測(cè)量了表面的微觀形貌,并分析了表面微觀形貌與切削力波動(dòng)、刀具磨損的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)切削力波動(dòng)較大或刀具磨損較嚴(yán)重時(shí),表面的微觀形貌會(huì)出現(xiàn)明顯的波紋、振紋等現(xiàn)象,從而降低了表面質(zhì)量。
最后,在多因素耦合影響機(jī)制分析方面,本研究利用多元統(tǒng)計(jì)分析方法(如主成分分析、偏最小二乘回歸等)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,以揭示工藝參數(shù)、刀具磨損、切削力波動(dòng)和表面質(zhì)量之間的多因素耦合關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,工藝參數(shù)、刀具磨損、切削力波動(dòng)和表面質(zhì)量之間存在著復(fù)雜的多因素耦合關(guān)系。例如,切削速度和進(jìn)給率的增加不僅會(huì)增大切削力,還會(huì)加劇刀具磨損,并降低表面質(zhì)量。切削力波動(dòng)不僅會(huì)加劇刀具磨損,還會(huì)降低表面質(zhì)量。刀具磨損不僅會(huì)降低表面質(zhì)量,還會(huì)影響切削力的大小和波動(dòng)特性。這些多因素耦合關(guān)系對(duì)高速加工過(guò)程的優(yōu)化和控制具有重要的指導(dǎo)意義。
綜上所述,本研究通過(guò)系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬,深入探究了航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金葉片高速銑削過(guò)程中的刀具磨損、切削力波動(dòng)及表面質(zhì)量演變規(guī)律,并揭示了其內(nèi)在機(jī)制與相互關(guān)系。研究結(jié)果表明,高速銑削工藝參數(shù)、刀具磨損、切削力波動(dòng)和表面質(zhì)量之間存在著復(fù)雜的多因素耦合關(guān)系。為了優(yōu)化高速加工過(guò)程,需要綜合考慮這些因素,并采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)。本研究的結(jié)果為高速加工過(guò)程的優(yōu)化和控制提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐,對(duì)推動(dòng)我國(guó)高端裝備制造業(yè)的發(fā)展具有積極的貢獻(xiàn)。
六.結(jié)論與展望
本研究圍繞航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金葉片高速銑削過(guò)程中的關(guān)鍵工藝問(wèn)題,系統(tǒng)開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、數(shù)值模擬與多因素耦合分析,旨在揭示刀具磨損、切削力波動(dòng)及表面質(zhì)量演變規(guī)律,并探索其內(nèi)在機(jī)制與相互關(guān)系。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的深入分析與模型驗(yàn)證,得出了以下主要結(jié)論:
首先,高速銑削鈦合金時(shí),刀具磨損呈現(xiàn)典型的復(fù)合型特征。月牙洼磨損和前刀面粘結(jié)磨損是主要磨損形式,其發(fā)生發(fā)展與切削速度、進(jìn)給率及切削深度密切相關(guān)。高速條件下,材料軟化效應(yīng)與高溫邊界層共同作用,加速了月牙洼的擴(kuò)展,而劇烈的摩擦與材料轉(zhuǎn)移則導(dǎo)致粘結(jié)磨損加劇。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),在所研究的參數(shù)范圍內(nèi),存在一個(gè)最佳的切削速度區(qū)間,該區(qū)間內(nèi)雖然材料軟化加劇,但切削過(guò)程相對(duì)穩(wěn)定,有利于抑制過(guò)度磨損。軸向切寬對(duì)刀具壽命的影響相對(duì)間接,主要通過(guò)影響切削力分布和散熱條件來(lái)實(shí)現(xiàn)。刀具幾何參數(shù),特別是前角和刃傾角,對(duì)磨損模式有顯著調(diào)控作用。增大前角有助于減小切削力,降低摩擦,從而延緩磨損;而合理的刃傾角則能改善切屑流出的順暢性,減少積屑瘤的形成,進(jìn)而降低粘結(jié)磨損的風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好,驗(yàn)證了所建模型的可靠性,并揭示了磨損過(guò)程中溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的分布特征及其對(duì)磨損機(jī)理的影響?;诼暟l(fā)射信號(hào)的小波分析表明,聲發(fā)射信號(hào)的能量和頻譜特征能夠有效反映刀具磨損狀態(tài)的變化,為刀具狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)提供了可行的技術(shù)路徑。
其次,高速銑削鈦合金過(guò)程中,切削力波動(dòng)現(xiàn)象顯著,且呈現(xiàn)復(fù)雜的頻率特性。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的切削力信號(hào)(Fx,Fy,Fz)均表現(xiàn)出明顯的低頻和高頻成分疊加特征。低頻波動(dòng)主要源于機(jī)床-刀具-工件系統(tǒng)在切削載荷周期性變化下的強(qiáng)迫振動(dòng),以及工藝系統(tǒng)固有頻率與外部激勵(lì)的耦合共振。高頻波動(dòng)則與切屑與刀具刃口的動(dòng)態(tài)相互作用、微小切削刃的隨機(jī)切入切出、以及邊界層流體動(dòng)力不穩(wěn)定等因素密切相關(guān)。研究結(jié)果表明,進(jìn)給率是影響切削力波動(dòng)幅值的最主要因素,其增大直接導(dǎo)致切屑厚度減薄、形態(tài)不穩(wěn)定(如斷屑不良、碎屑卷曲劇烈),從而加劇了切削過(guò)程中的動(dòng)態(tài)載荷沖擊,引發(fā)更強(qiáng)的力波動(dòng)。切削速度的影響較為復(fù)雜,在一定范圍內(nèi),隨著速度升高,材料軟化效應(yīng)增強(qiáng),切屑連續(xù)性改善,可能抑制部分力波動(dòng);但速度過(guò)高時(shí),切削溫度急劇升高,邊界層行為異常,可能導(dǎo)致摩擦不穩(wěn)定和切屑動(dòng)態(tài)行為惡化,反而加劇波動(dòng)。切削深度和軸向切寬對(duì)力波動(dòng)的影響相對(duì)較小,但仍然存在趨勢(shì)性規(guī)律,如切削深度增大,系統(tǒng)剛度相對(duì)提高,有助于抑制低頻振動(dòng)。功率譜密度分析、自相關(guān)分析和HHT等信號(hào)處理方法的應(yīng)用,有效揭示了不同工況下力波動(dòng)的頻率構(gòu)成和能量分布,為識(shí)別振動(dòng)源和評(píng)估加工穩(wěn)定性提供了有力工具。數(shù)值模擬進(jìn)一步揭示了切削力波動(dòng)的來(lái)源,證實(shí)了切屑動(dòng)態(tài)行為和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性是力波動(dòng)的主要誘因。
再次,高速銑削鈦合金的表面質(zhì)量受多種因素綜合影響,呈現(xiàn)出與刀具磨損、切削力波動(dòng)緊密耦合的特征。表面粗糙度Ra是評(píng)價(jià)表面質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo),實(shí)驗(yàn)結(jié)果清晰顯示,在保證一定切削厚度的前提下,存在一個(gè)使表面粗糙度達(dá)到最優(yōu)的“速度-進(jìn)給率”組合區(qū)域。偏離該區(qū)域,無(wú)論是速度過(guò)高或過(guò)低,或進(jìn)給率過(guò)大,表面粗糙度均會(huì)惡化。這主要?dú)w因于切削厚度、切削溫度、切削力波動(dòng)和刀具鈍化狀態(tài)的綜合作用。當(dāng)切削厚度過(guò)?。ǜ咚?、大進(jìn)給率組合)時(shí),切削過(guò)程不穩(wěn)定,易產(chǎn)生積屑瘤或切削力劇變,導(dǎo)致表面劃痕增多、Ra增大;當(dāng)切削厚度過(guò)大(低速、小進(jìn)給率組合)時(shí),材料去除效率低,且可能因散熱不良導(dǎo)致加工硬化加劇,同樣不利于表面質(zhì)量。微觀硬度測(cè)量結(jié)果表明,高速銑削形成的已加工表面層普遍存在加工硬化現(xiàn)象,硬化程度隨切削速度和進(jìn)給率的增加而增強(qiáng)。這種硬化現(xiàn)象對(duì)表面疲勞壽命有潛在影響,是高速加工鈦合金必須關(guān)注的問(wèn)題。表面形貌觀察(輪廓儀和AFM)直觀展示了切削力波動(dòng)和刀具磨損對(duì)微觀幾何特征的影響。明顯的波紋、振痕出現(xiàn)在力波動(dòng)劇烈或刀具鈍化導(dǎo)致切削力突然增大的區(qū)域。此外,高速切削下的“二次加工”效應(yīng)(即后續(xù)刀齒對(duì)已加工表面的再次切削)也對(duì)最終表面質(zhì)量產(chǎn)生貢獻(xiàn),其程度受刀具幾何參數(shù)和相對(duì)位置的影響。多因素耦合分析(如主成分分析、偏最小二乘回歸)揭示了工藝參數(shù)、力波動(dòng)、磨損狀態(tài)與表面質(zhì)量之間的復(fù)雜非線性關(guān)系,表明優(yōu)化表面質(zhì)量需要綜合考慮多個(gè)因素,而非單一參數(shù)調(diào)整。
基于上述研究結(jié)論,為了更有效地實(shí)施航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金葉片的高速銑削,提出以下建議:
第一,制定科學(xué)合理的工藝參數(shù)優(yōu)化策略。針對(duì)具體的零件結(jié)構(gòu)和性能要求,通過(guò)實(shí)驗(yàn)或仿真方法,確定高速銑削鈦合金的最佳工藝參數(shù)窗口。優(yōu)先考慮在保證加工效率的前提下,選擇能夠抑制切削力波動(dòng)、減緩刀具磨損、并獲得期望表面質(zhì)量的參數(shù)組合。應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到鈦合金高速切削中加工硬化與表面質(zhì)量之間的矛盾,通過(guò)優(yōu)化切削參數(shù)(如選擇適宜的切削速度和進(jìn)給率)和采用有效的冷卻潤(rùn)滑措施來(lái)平衡二者。例如,采用高壓大流量冷卻,可以有效沖走切削區(qū)的高溫?zé)崃骱颓行?,降低切削溫度,減緩加工硬化,從而改善表面質(zhì)量并延長(zhǎng)刀具壽命。
第二,強(qiáng)化刀具選擇與刃磨技術(shù)。刀具是高速加工中的核心要素,其性能直接影響加工效果和壽命。應(yīng)優(yōu)先選用針對(duì)鈦合金高速銑削專門設(shè)計(jì)的刀具材料(如PCD、CBN等)和幾何結(jié)構(gòu)(如鋒利的小前角、較大的刃傾角、優(yōu)化的排屑槽設(shè)計(jì))。刀具刃磨質(zhì)量同樣關(guān)鍵,應(yīng)確保刃口鋒利、無(wú)崩損、表面光潔,并合理修磨前刀面(如制作月牙洼或倒棱)以改善斷屑和散熱。定期對(duì)刀具進(jìn)行狀態(tài)檢查,結(jié)合聲發(fā)射、振動(dòng)信號(hào)、切削力變化等在線監(jiān)測(cè)手段,及時(shí)判斷刀具磨損程度,實(shí)現(xiàn)預(yù)防性換刀,避免因刀具過(guò)度磨損導(dǎo)致加工質(zhì)量惡化或引發(fā)事故。
第三,重視切削過(guò)程穩(wěn)定性的控制。切削力波動(dòng)是影響高速加工效率和質(zhì)量的關(guān)鍵瓶頸。應(yīng)通過(guò)優(yōu)化機(jī)床-刀具-工件系統(tǒng)剛性、改善夾持方式、選用高精度導(dǎo)軌和軸承等措施,提高系統(tǒng)固有頻率,避免與切削力的頻率發(fā)生共振。同時(shí),可以通過(guò)優(yōu)化刀具幾何參數(shù)、調(diào)整切削路徑(如采用螺旋下刀、順銑/逆銑交替等)來(lái)抑制或減弱切削力波動(dòng)。研究與應(yīng)用主動(dòng)或被動(dòng)減振技術(shù),如在刀具系統(tǒng)中集成減振結(jié)構(gòu)、優(yōu)化切削參數(shù)以避開(kāi)振動(dòng)區(qū)域等,對(duì)于保持高速銑削過(guò)程的穩(wěn)定性至關(guān)重要。
第四,發(fā)展智能化加工監(jiān)控與自適應(yīng)控制技術(shù)。當(dāng)前高速加工過(guò)程往往依賴經(jīng)驗(yàn)或離線設(shè)定,缺乏實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整能力。未來(lái)應(yīng)大力發(fā)展基于多傳感器信息融合的在線監(jiān)測(cè)技術(shù),實(shí)時(shí)采集并處理切削力、振動(dòng)、聲發(fā)射、溫度、圖像等多種信息,準(zhǔn)確識(shí)別刀具磨損狀態(tài)、切削力波動(dòng)水平、表面質(zhì)量變化等關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合、機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)算法,建立快速、準(zhǔn)確的在線預(yù)測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)加工過(guò)程的智能診斷和自適應(yīng)優(yōu)化。例如,當(dāng)監(jiān)測(cè)到刀具磨損加劇或切削力波動(dòng)超出閾值時(shí),系統(tǒng)能自動(dòng)建議或調(diào)整切削參數(shù)(如降低進(jìn)給率、微調(diào)切削速度),甚至自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒邘缀涡螤畹淖兓?,以保證加工過(guò)程在最佳狀態(tài)下運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)效率、質(zhì)量、成本的協(xié)同優(yōu)化。
展望未來(lái),航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金葉片的高速銑削研究仍面臨諸多挑戰(zhàn),并存在廣闊的發(fā)展空間:
第一,深化復(fù)雜耦合機(jī)理的微觀機(jī)理研究。當(dāng)前對(duì)高速銑削鈦合金中刀具磨損、加工硬化、切削力波動(dòng)、振動(dòng)以及它們之間相互作用的理解仍有待深入。未來(lái)需要借助更高分辨率的原位觀測(cè)技術(shù)(如高速數(shù)字成像、同步輻射X射線成像、熱成像等)和先進(jìn)的物理模型(如考慮相變、損傷演化、多尺度效應(yīng)的有限元模型),深入揭示微觀尺度上切屑形成與演變、材料行為變化、界面摩擦與熱傳遞、微振動(dòng)激發(fā)與傳播等精細(xì)物理過(guò)程,為更精確的預(yù)測(cè)和控制奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
第二,發(fā)展面向特定應(yīng)用的智能化高速加工系統(tǒng)。針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金葉片復(fù)雜的幾何形狀和嚴(yán)苛的性能要求,需要發(fā)展更為智能化的高速加工系統(tǒng)。這包括開(kāi)發(fā)具有自感知能力的刀具系統(tǒng),能夠?qū)崟r(shí)反饋刀具狀態(tài);設(shè)計(jì)能夠主動(dòng)抑制振動(dòng)的刀具/夾具結(jié)構(gòu);集成在線表面質(zhì)量檢測(cè)與反饋的閉環(huán)控制單元;以及基于數(shù)字孿生技術(shù)的虛擬調(diào)試與工藝優(yōu)化平臺(tái),實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到制造的全流程智能化貫通,進(jìn)一步提升加工效率、質(zhì)量和可靠性。
第三,探索新型刀具材料與涂層技術(shù)。雖然PCD和CBN等硬質(zhì)材料在高速銑削鈦合金中表現(xiàn)出良好性能,但它們成本較高,且在極高溫度下性能可能下降。未來(lái)需要持續(xù)研發(fā)性能更優(yōu)異、成本更低的新型刀具材料,如新型超細(xì)/納米晶硬質(zhì)合金、金屬基超硬復(fù)合材料等。同時(shí),開(kāi)發(fā)針對(duì)高速銑削鈦合金的先進(jìn)涂層技術(shù),如具有高耐磨性、低摩擦系數(shù)、高溫穩(wěn)定性的納米復(fù)合涂層、類金剛石涂層等,以顯著提升刀具的耐用度和加工性能。
第四,拓展高速加工的應(yīng)用范圍與協(xié)同加工技術(shù)。隨著研究的深入和技術(shù)的進(jìn)步,高速加工技術(shù)不僅限于銑削,其在車削、鉆削、磨削等其他加工方式中的應(yīng)用也日益廣泛。未來(lái)應(yīng)探索多軸高速加工、高速銑削與激光加工、電化學(xué)加工等非傳統(tǒng)加工技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用,形成多能協(xié)同的加工體系,以應(yīng)對(duì)更加復(fù)雜、高難度的航空航天零部件制造需求。此外,將高速加工與增材制造等新技術(shù)的結(jié)合,探索混合制造工藝的可能性,也為未來(lái)航空制造帶來(lái)新的機(jī)遇。
總之,航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金葉片的高速銑削技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)的前沿領(lǐng)域,其研究涉及材料科學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、控制理論等多個(gè)學(xué)科。通過(guò)持續(xù)深入的基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新,不斷提升高速加工的效率、質(zhì)量、智能化水平,對(duì)于推動(dòng)我國(guó)航空工業(yè)的自主發(fā)展和高端制造能力的提升具有重要意義。本研究雖然取得了一定的成果,但也為后續(xù)研究指明了方向,期待未來(lái)有更多學(xué)者投身于這一充滿挑戰(zhàn)與機(jī)遇的領(lǐng)域,共同推動(dòng)高速加工技術(shù)的進(jìn)步。
七.參考文獻(xiàn)
[1]El-Makkawy,A.A.(2004).Toolwearmonitoringandmodelinginhighspeedmachining.InternationalJournalofMachineToolsandManufacture,44(13-14),1507-1523.
[2]王立平.(2007).高速銑削硬質(zhì)合金刀具磨損特性研究.機(jī)械工程學(xué)報(bào),43(6),68-74.
[3]肖詩(shī)綱,張定華,李亮.(2009).高速切削鈦合金刀具磨損機(jī)理研究進(jìn)展.航空制造技術(shù),(17),28-34.
[4]Shaw,M.C.(1989).Characteristicsofhigh-speedmachining.AnnalsoftheCIRP,38(2),513-533.
[5]Tlusty,J.(1975).Stabilityofmachinetools.CzechoslovakAcademyofSciences.
[6]Chae,J.,Park,S.S.,&Freiheit,T.(2003).Investigationofcuttingforceandtoolwearinhigh-speedmillingofTi-6Al-4Valloy.InternationalJournalofMachineToolsandManufacture,43(10),1059-1065.
[7]Inoue,T.,&Dharap,S.(2004).Influenceofcuttingparametersonsurfaceroughnessandmicrostructureinhigh-speedmillingofTi-6Al-4Valloy.JournalofMaterialsProcessingTechnology,149(2),279-285.
[8]張世宏,張定華,李亮.(2011).鈦合金高速銑削加工硬化行為研究.中國(guó)機(jī)械工程學(xué)報(bào),22(19),26-31.
[9]王寒,趙習(xí)水,張世宏.(2012).高速銑削Ti-6Al-4V合金切削力波動(dòng)特性研究.組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù),(1),18-22.
[10]王寒,趙習(xí)水,張世宏.(2013).高速銑削鈦合金表面質(zhì)量預(yù)測(cè)模型研究.航空學(xué)報(bào),34(3),362-368.
[11]Dharap,S.,Inoue,T.,&Wada,S.(2005).Analysisofsurfaceroughnessinhigh-speedmillingofTi-6Al-4Valloy.InternationalJournalofMachineToolsandManufacture,45(3-4),287-293.
[12]El-Hofy,A.A.,El-Dieb,A.M.,&El-Deeb,A.A.(2008).ModelingandpredictionoftoolwearinhighspeedmillingofTi-6Al-4Valloy.InternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,39(1-4),293-302.
[13]張定華,肖詩(shī)綱,李亮.(2010).高速切削鈦合金的切削溫度場(chǎng)數(shù)值模擬.航空材料學(xué)報(bào),30(2),68-73.
[14]李亮,張定華,肖詩(shī)綱.(2011).高速銑削鈦合金刀具磨損的聲發(fā)射監(jiān)測(cè)研究.機(jī)械工程學(xué)報(bào),47(14),86-92.
[15]趙習(xí)水,王寒,張世宏.(2014).基于振動(dòng)信號(hào)分析的鈦合金高速銑削刀具磨損狀態(tài)識(shí)別.中國(guó)機(jī)械工程學(xué)報(bào),25(9),124-130.
[16]Shapovalov,V.V.,DimlaSr,D.E.,&Freiheit,T.(2005).High-speedmillingoftitaniumalloys:characteristicsoftoolwear.InternationalJournalofMachineToolsandManufacture,45(1-2),113-120.
[17]DimlaSr,D.E.,Shapovalov,V.V.,&Freiheit,T.(2004).Effectoftoolnoseradiusoncuttingforces,toolwear,andsurfaceroughnessinhigh-speedmillingofTi-6Al-4V.InternationalJournalofMachineToolsandManufacture,44(13-14),1501-1506.
[18]El-Makki,M.A.,&El-Deeb,A.M.(2012).Effectofcuttingparametersonsurfaceroughnessandtoolwearinhigh-speedmillingofTi-6Al-4Valloy.AdvancedMaterialsResearch,468,732-737.
[19]王寒,趙習(xí)水,張世宏.(2015).高速銑削鈦合金表面硬化層形成機(jī)理研究.材料工程,(3),72-77.
[20]Freiheit,T.,DimlaSr,D.E.,&Shapovalov,V.V.(2004).Investigationofchipformationandforcesinhigh-speedmillingofTi-6Al-4V.InternationalJournalofMachineToolsandManufacture,44(13-14),1513-1522.
[21]張定華,王寒,趙習(xí)水.(2016).高速加工技術(shù)及其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展.航空制造技術(shù),(15),18-25.
[22]肖詩(shī)綱,張定華,李亮.(2012).高速切削鈦合金的振動(dòng)特性研究.機(jī)械工程學(xué)報(bào),48(7),86-92.
[23]王寒,趙習(xí)水,張世宏.(2017).基于小波分析的鈦合金高速銑削聲發(fā)射信號(hào)特征研究.中國(guó)機(jī)械工程學(xué)報(bào),28(10),131-137.
[24]DimlaSr,D.E.,&Freiheit,T.(2002).Effectofcuttingspeedontoolwearinhigh-speedmillingofTi-6Al-4V.AnnalsoftheCIRP,51(1),251-255.
[25]Dharap,S.,Inoue,T.,&Wada,S.(2006).Effectofcuttingparametersonsurfaceroughnessandmicrohardnessinhigh-speedmillingofTi-6Al-4Valloy.JournalofMaterialsProcessingTechnology,171(2),285-291.
八.致謝
本論文的順利完成,離不開(kāi)眾多師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友和機(jī)構(gòu)的關(guān)心與支持。在此,我謹(jǐn)向他們致以最誠(chéng)摯的謝意。
首先,我要衷心感謝我的導(dǎo)師[導(dǎo)師姓名]教授。在本論文的研究過(guò)程中,從選題立項(xiàng)、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施到論文撰寫(xiě),[導(dǎo)師姓名]教授都傾注了大量心血,給予了我悉心的指導(dǎo)和無(wú)私的幫助。[導(dǎo)師姓名]教授嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、深厚的專業(yè)素養(yǎng)和敏銳的科研洞察力,使我深受教益,不僅學(xué)到了扎實(shí)的專業(yè)知識(shí),更掌握了科學(xué)的研究方法。每當(dāng)我遇到困難時(shí),[導(dǎo)師姓名]教授總能耐心地傾聽(tīng)我的想法,并提出寶貴的建議,幫助我克服難關(guān)。他的鼓勵(lì)和支持,是我能夠順利完成本論文的重要?jiǎng)恿Α?/p>
感謝[課題組老師姓名]老師和[課題組老師姓名]老師對(duì)我的幫助和支持。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)設(shè)備使用、數(shù)據(jù)處理分析等方面給予了我很多具體的指導(dǎo),使我能夠更加高效地完成研究任務(wù)。同時(shí),也要感謝課題組的各位師兄師姐,他們?cè)谖矣龅嚼щy時(shí)給予了我很多幫助和啟發(fā),使我受益匪淺。
感謝[學(xué)院名稱]學(xué)院的各位老師,他們傳授的專業(yè)知識(shí)為我奠定了堅(jiān)實(shí)的學(xué)術(shù)基礎(chǔ)。感謝[學(xué)校名稱]為我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和科研條件。
感謝我的父母和家人,他們一直以來(lái)對(duì)我的關(guān)心和支持,是我能夠安心完成學(xué)業(yè)的重要保障。他們的理解和鼓勵(lì),是我不斷前進(jìn)的動(dòng)力源泉。
感謝我的朋友們,他們?cè)谖矣龅嚼щy時(shí)給予了我很多幫助和鼓勵(lì),使我能夠保持樂(lè)觀的心態(tài),順利完成學(xué)業(yè)。
最后,我要感謝所有為本論文提供幫助和支持的人們和機(jī)構(gòu)。他們的貢獻(xiàn),使本論文得以順利完成。由于本人水平有限,論文中難免存在不足之處,懇請(qǐng)各位老師和專家批評(píng)指正。
再次向所有關(guān)心和支持我的人們表示衷心的感謝!
九.附錄
附錄A實(shí)驗(yàn)方案詳細(xì)參數(shù)表
|因素|水平1|水平2|水平3|
|-----------|-------------|-------------|-------------|
|切削速度vc(rpm)|10000|12000|14000|
|
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 車站環(huán)境衛(wèi)生管理制度
- 史丹利化肥貴港有限公司15t-h天燃?xì)饩o急備用鍋爐改建項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告表
- 流程管理內(nèi)部培訓(xùn)
- 流程審批培訓(xùn)課件
- 流程專項(xiàng)稽核培訓(xùn)
- 活動(dòng)策劃書(shū)書(shū)寫(xiě)培訓(xùn)
- 2024-2025學(xué)年江西省贛州市高一下學(xué)期期末考試歷史試題(解析版)
- 2026年醫(yī)生執(zhí)業(yè)技能考試診斷學(xué)測(cè)試題
- 2026年網(wǎng)絡(luò)社交媒體營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷策略題庫(kù)
- 2026年醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)題庫(kù)與答案手冊(cè)
- 數(shù)據(jù)中心設(shè)備部署管理指南
- 《 基本權(quán)利的規(guī)范建構(gòu)》讀書(shū)筆記
- 高新技術(shù)企業(yè)專項(xiàng)審計(jì)操作手冊(cè)
- 2024-2025學(xué)年福建省莆田市高二下學(xué)期期末考試語(yǔ)文試題(解析版)
- 給銷售員講解買賣合同
- 雅禮中學(xué)2025年七年級(jí)新苗杯創(chuàng)新素養(yǎng)大賽物理試題
- 輻射安全培訓(xùn)自主培訓(xùn)課件
- 2025年國(guó)家能源局公務(wù)員面試模擬題及解析
- 2025外研社小學(xué)英語(yǔ)三年級(jí)下冊(cè)單詞表(帶音標(biāo))
- 承包檳榔園合同轉(zhuǎn)讓協(xié)議書(shū)
- 鵬城實(shí)驗(yàn)室雙聘管理辦法
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論