导读:本文包含了切削变形理论论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:SiC颗粒,变形区,切削力,剪切力
切削变形理论论文文献综述
彭春雷[1](2018)在《基于叁大变形区的车削SiCp/Al复合材料切削力理论分析方法》一文中研究指出为了准确预测Si Cp/Al复合材料车削时的切削力,在充分考虑了Si C颗粒对铝基体影响的基础上,提出一种较为新颖的切削力理论分析方法。方法建立在正交切削模型基础上,将切削力产生归结于3个来源,即剪切变形区、前刀面摩擦区和犁耕区,分析了剪切变形力、前刀面的滑动/滚动摩擦力和犁耕力,并分别将之分解为X、Y、Z方向的力。为了验证该方法的有效性,利用PCD车刀和CA6140A车床,进行了50%的SiCp/Al复合材料的车削实验。结果表明,该切削力理论分析方法在一定的切削参数条件下能够较准确的预测切削力。(本文来源于《机械强度》期刊2018年01期)
吴继华,王文奎,刘战强[2](2011)在《基于应变梯度塑性理论的微切削第一变形区应变分布研究》一文中研究指出将应变梯度塑性理论应用于微切削仿真过程的材料本构模型中,表征材料的微观尺度变形特性。进行了45钢微切削过程仿真,研究微切削第一变形区内的有效流动应力、有效应变分布及其变化规律,分析了切削厚度与切削刃口圆弧半径比对第一变形区有效流动应力和有效应变分布的影响。设计了正交微铣削实验,获得了切屑根部试样,并通过金相试验和显微硬度测试证明了微切削过程中第一变形区应变梯度的存在和微切削变形仿真结果的有效性。(本文来源于《中国机械工程》期刊2011年15期)
吴继华[3](2009)在《基于应变梯度塑性理论的正交微切削变形研究》一文中研究指出微细产品在光学、电子、医学、生物科学、通信等领域的广阔需求促使微小产品加工技术迅速发展。因微切削技术加工材料范围广泛、生产率高,加工成本低而成为微细产品的主要加工技术之一。微切削技术水平的提高必然要求深刻理解微切削加工变形机理。宏观切削理论一般假定切削过程中工件材料变形均匀,着重研究机床性能,刀具几何参数及切削速度、进给量、切削深度等切削用量对切削力、切削温度、刀具寿命、表面质量等的影响。当切削用量减小到微米级时,微切削过程出现强烈的尺度效应和犁切效应及最小切削厚度现象。以经典连续介质力学为理论基础的宏观切削理论不含表示材料特征尺度的量,不能反映微切削过程中工件材料在微观尺度下的变形行为:应变梯度塑性理论引入材料内禀特征长度,成功的解释了金属材料在微观尺度的尺度效应,然而目前它在微切削方面的应用研究并不深入。借助理论分析、实验研究和数值模拟等于段,研究正交微切削中材料微观尺度变形特性和切削厚度与切削刃口圆弧半径比及其对微切削性能如切削力、表面粗糙度和最小切削厚度的影响,探索微切削变形机理,为微切削变形的预测和控制、微切削刀具设计及微切削工艺参数优化选择提供理论依据。提出微切削圆弧第一变形区模型。设计正交微铣削实验得到切屑根部,对切屑根部试样进行镶嵌、打磨、腐蚀,获得切屑根部第一变形区的金相图,应用所得的金相图验证圆弧第一变形区模型。通过微切屑根部显微硬度实验,分析微切削圆弧第一变形区内的有效流动应力分布规律,研究第一变形区中材料的应变不均匀分布和应变梯度。用透射电镜观测切屑根部的位错分布,发现微切削中的位错密度随切削厚度的减小而增大。用扫描电镜观测切屑根部断裂区的表面微观形貌,发现微切削中的断裂形式为张开型(Ⅰ型)和滑开型(Ⅱ型)的混合型。实验结果表明:随着材料每齿进给量(即正交切削中的切削厚度)与切削刃刃口圆弧半径比的增大,切屑根部断裂特征分布逐渐变均匀;当进给量与切削刃口圆弧半径比越小时,切削过程中的材料拉伸变形越不均匀,拉伸应变梯度越大。引入基于位错密度的应变梯度塑性理论,在微切削圆弧第一变形区模型的基础上建立微切削圆弧第一变形区位错模型。将微切削过程类比于微压痕过程,基于应变梯度塑性理论表示微切削第一变形区的有效应变梯度,计算第一变形区的厚度,分析切削刃几何参数对有效应变梯度的影响。基于应变梯度塑性理论,建立考虑材料变形特性的微切削力理论模型。提出微切削力由叁部分组成:犁切作用产生的犁切力、剪切作用产生的剪切力及断裂作用产生的断裂力。进行正交微切削实验,测量正交微切削力,揭示进给量(切削厚度)、切削速度、切削刃口圆弧半径对微切削力的影响规律;分析剪切角与进给量(切削厚度)与切削刃刃口圆弧半径比的变化规律并建立微切削力的经验公式。研究微切屑形态和微切屑变形系数的变化规律。基于应变梯度塑性理论确定最小切削厚度。根据包含最小切削厚度的表面粗糙度模型和提出的最小切削厚度确定方法,探求已加工表面粗糙度最小时的进给量(切削厚度)与切削刃口圆弧半径比,并根据比值提出变切削刃口圆弧半径的微切削刀具设计方案。应用应变梯度塑性理论建立微观尺度下金属材料的本构方程。进行正交窄槽微铣削实验获得微切削力及切屑厚度,应用模型逆辩识技术获得正交微切削本构方程中的材料系数。利用热-力耦合有限元法和得到的正交微切削材料本构方程,进行正交微切削过程的有限元仿真,分析微切削第一变形区应力、应变分布规律及切削厚度与切削刃口圆弧半径比对材料变形的影响规律。(本文来源于《山东大学》期刊2009-09-22)
吴大忠,谢荣[4](2009)在《金属切削变形理论研究与实际应用》一文中研究指出在机械制造中,金属切削实质上是一个极其复杂的切削变形过程。切削时金属材料会出现各种不同的如切削变形、切削热、切削颤振等一系列的物理现象。在实际生产中,如能对各种物理现象加以研究,克服或消除不利因素,对提高生产率、节约能源、降低生产成本等将具有十分重要的意义。(本文来源于《煤炭技术》期刊2009年09期)
付秀丽[5](2007)在《高速切削航空铝合金变形理论及加工表面形成特征研究》一文中研究指出高速切削加工技术是先进制造技术的一项全新的共性实用技术,已成为现代切削加工技术的重要发展方向,具有广阔的市场应用前景。高速切削技术具有的高的生产效率、加工精度、表面质量和生产成本低等优点,已成为先进制造技术的重要组成部分,自20世纪90年代进入工业化应用后,取得了巨大的经济效益。航空制造业是高速切削加工的应用最早,最为广泛的行业,其中主承力结构件多数为整体坯料“掏空”的整体结构件,代替传统的拼接结构。因此高速切削技术在对材料去除率大、加工质量要求高、加工周期长的整体结构件加工中更能体现其独特的优势。但我国高速切削技术的研究起步较晚,对高速切削基础工艺理论及切削机理深入研究还不足,在理论研究和实际生产推广应用中存在许多问题,不能充分发挥高速切削的优越性。高速切削加工过程是导致工件表面层产生高应变速率的高速切削变形和刀具与工件之间的高速切削摩擦学行为形成的为热、力耦合不均匀强应力场的制造工艺。与传统的切削加工相比,加工中工件材料的力学性能、切屑形成、切削力学、切削温度和已加工表面形成等都有其不同的特征和规律。论文针对高速铣削航空铝合金7050-T7451加工变形理论和表面特征形成进行了系统的理论和实验研究,为航空制造业高速切削加工的推广和应用提供重要的理论依据和技术支撑。建立准确的高速切削加工工件材料动态力学性能是研究切削变形理论和切削过程模拟仿真的重要基础,然而仅依赖单纯的材料实验很难获得其符合切削加工过程的动态力学性能。根据常规动态压缩(SHPB)材料实验研究应变、应变率、温度对流动应力的影响趋势,证明经验Johnson-Cook本构模型对铝合金7050-T7451力学性能具有较好的适应性。针对高速切削加工“高温”、“高应变”、“高应变率”的特点,提出正交切削实验法对铝合金7050-T7451高速切削加工中的变形行为、剪切流动应力、应变、应变率等特性及相互影响规律进行研究;对实验结果进行回归计算,建立高速切削加工铝合金7050-T7451的本构方程。以主切削力为目标,实验与模拟结果验证了正交切削实验法建立高速切削加工材料本构方程的可行性和可靠性。研究了高速铣削铝合金7050-T7451时的切屑形成机理、切削变形关系、切削力学、摩擦系数等切削基础理论,主要包括:1)利用位错理论研究了切屑形成微观机理,从微观角度对变形区进行了更精确的重新划分,增加了刃前变形区和位错压缩变形区;2)建立不同刀具铣削加工的铣削力经验模型,研究切削参数对铣削力的影响,结果证明900m/min为7050-T7451进入高速切削的临界速度;3)利用正交直角车削实验获得切削分力计算得到前刀面的平均摩擦系数,研究切削速度对摩擦系数和摩擦角的影响趋势。最后,基于快速落刀实验和有限元仿真结果对高速切削剪切角模型的进行修正,综合考虑工件材料和切削速度对剪切角的影响,建立适用于铝合金7050-T7451的高速切削加工的切削方程式。建立了高速铣削加工过程的叁维几何模型,基于有限变形理论的热力耦合理论方程和模拟中的关键技术,对铝合金7070-T7451的叁维斜角切削加工进行模拟仿真。对切削过程中切屑形成过程和应力场、应变场、温度场等物理量分析和研究,证明了高速切削加工中在工件表面形成的不均匀、高强度的热-力耦合应力场。利用切削力实验,与模拟切削过程中初始阶段和稳态过程中的切削力变化规律进行了对比,验证了叁维斜切削加工有限元模型的准确性,为课题后续实验研究和理论分析提供量化的依据。高速铣削航空铝合金时,已加工表面形成的宏观和微观特征与普通铣削有较大不同。以高速铣削实验为依据,建立高速铣削铝合金7050-T7451的加工表面表面粗糙度模型,研究切削参数对表面粗糙度的影响;基于加工表面硬化形成机理,结合表面显微硬度实验,研究材料的硬化程度与硬化层深度,建立铝合金7050-T7451表面硬化程度与硬化层深度的模型;分析了残余应力的产生机理和热-力耦合对工件表层残余应力的影响;通过摩擦磨损实验,研究不同切削参数得到的加工表面的摩擦与磨损特性,证明了高速切削加工不仅可以获得优于低速加工表面质量,零件的耐磨性等性能也有显着提高。利用显微观察方法(SEM、TEM)对铝合金7050-T7451高速铣削加工的工件表面断面和不同深度的表层的微观形貌特征进行系统的研究,确定了高速切削加工铝合金7050-T7451的表面变质层深度为30~35μm;应用位错能量研究了高速铣削加工过程的热力耦合对变质层的影响机理,并通过微观形貌观察证明:与普通切削相比,高速铣削表层塑性变形的能量和位错密度更高;建立了位错密度的加工硬化的动力学模型,研究了加工硬化的热-力耦合形成机理;对微观裂纹的形成机理进行了理论分析,证明位错密度高的高速切削过程中较低速加工更容易产生明显的微裂纹,从分子级乃至原子级的水平进一步揭示高速切削加工表面变质层的形成特征。本课题得到国家自然科学基金重点项目“大型航空整体结构件加工变形机理及精度保障技术(50435020)”的支持。(本文来源于《山东大学》期刊2007-04-25)
唐志涛,刘战强,艾兴,付秀丽[6](2007)在《金属切削加工热弹塑性大变形有限元理论及关键技术研究》一文中研究指出基于有限变形理论、虚功原理和更新的拉格朗日公式建立了热弹塑性本构方程,导出了热弹塑性大变形耦合控制方程。对切削加工有限元模拟中的关键技术,如材料模型,工件和切屑的分离、断裂准则,刀具、切屑间的接触摩擦模型以及切削热进行了探讨,针对这些关键技术建立了正交切削加工铝合金7050T7451有限元模型,对切屑形态、切削力、切削温度以及应力场和应变场等物理量的分布进行了有效预测。(本文来源于《中国机械工程》期刊2007年06期)
切削变形理论论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
将应变梯度塑性理论应用于微切削仿真过程的材料本构模型中,表征材料的微观尺度变形特性。进行了45钢微切削过程仿真,研究微切削第一变形区内的有效流动应力、有效应变分布及其变化规律,分析了切削厚度与切削刃口圆弧半径比对第一变形区有效流动应力和有效应变分布的影响。设计了正交微铣削实验,获得了切屑根部试样,并通过金相试验和显微硬度测试证明了微切削过程中第一变形区应变梯度的存在和微切削变形仿真结果的有效性。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
切削变形理论论文参考文献
[1].彭春雷.基于叁大变形区的车削SiCp/Al复合材料切削力理论分析方法[J].机械强度.2018
[2].吴继华,王文奎,刘战强.基于应变梯度塑性理论的微切削第一变形区应变分布研究[J].中国机械工程.2011
[3].吴继华.基于应变梯度塑性理论的正交微切削变形研究[D].山东大学.2009
[4].吴大忠,谢荣.金属切削变形理论研究与实际应用[J].煤炭技术.2009
[5].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
[6].唐志涛,刘战强,艾兴,付秀丽.金属切削加工热弹塑性大变形有限元理论及关键技术研究[J].中国机械工程.2007