一、拉削件表面常见缺陷与消除方法(论文文献综述)
孙国荣[1](2021)在《GH4169高温合金抽吸电极电解加工微小孔工艺研究》文中指出高温合金GH4169由于在高温条件下具有良好的性能,包括屈服强度高、力学性能高、抗疲劳、抗氧化、抗热腐蚀、热稳定性等等,因此被广泛应用于航空、航天、石油、核能、化工和船舶等领域,尤其用于各类燃气轮机和航空航天涡轮发动机等热端部件。这些零部件中具有各类微孔、深孔和群孔结构,这些孔的一般孔径较小,数量较大,同时加工精度要求较高,高温合金GH4169作为一种典型难加工的材料,传统加工较难实现此类孔加工。管电极电解加工是传统电解加工(Electrochemical Machining,简称ECM)的重要方法之一,利用中空管电极进行电解液的供给,并施加电压于工件阳极和管电极阴极上,同时进行管电极的进给,最终完成工件阳极的材料去除,实现不同结构的加工。管电极电解加工作为一种重要的孔结构加工方法,被广泛应用于难加工材料的微小孔加工,加工孔径一般在0.3 mm~5 mm之间。然而管电极电解加工方式也存在一系列问题,包括孔的出入口及孔壁加工精度问题,加工过程稳定性问题和深小孔加工时产物的排除问题。为了解决管电极电解加工存在的系列问题,国内外学者提出了一种抽吸式电极电解加工方式,使用抽吸电极实现电解液的供给和回收,保证几何结构的加工精度。本文使用COMSOL Multiphysics建立了抽吸电极电解加工的多物理场耦合模型,对抽吸电极电解加工过程进行了有限元分析,分析了加工过程中各参数对电场分布、流场分布以及几何结构场分布的影响。同时对仿真结果进行了实验验证,利用仿真结果对实验参数进行修正,搭建了抽吸电极电解加工实验装置,选取合适的加工参数,将实验结果与仿真结果进行对比,研究各加工参数对孔口形貌的影响,同时对抽吸电极电解加工深孔能力进行了研究。具体的研究工作如下:(1)论述了微小孔加工技术的发展现状,对比各类加工微小孔方法的优缺点,选择合适高温合金GH4169微小孔的加工方式,对抽吸电极电解加工原理及相关理论进行了阐述。设计搭建了抽吸电极电解加工实验平台,对实验系统各组成部分进行了详细介绍,对抽吸电极电解液循环方式、抽吸电极组件组成和电极的绝缘方式进行了分析。通过有限元仿真模拟的方法分析了抽吸电极电解加工过程中各个物理场的分布情况,建立了抽吸电极的轴对称二维模型,完成了电场、流场和几何结构场的多物理场耦合仿真模拟,同时利用建立的仿真分析模型,研究了供给流量和抽吸压力对流场和电场分布结果的影响规律。(2)由仿真结果的流场分布情况可知,相对于普通管电极来说,抽吸电极可将电解液限制于电极下方,即将电解液约束在加工区域内,提高加工的定域性;由仿真结果的电场分布情况可知,抽吸电极电解加工阳极表面的电解质电流密度分布较为集中,同时低电流密度区域小,不存在低电流密度过渡区域,因此可获得更好的加工精度,而对于孔结构的加工来说,低电流密度会引起孔口周围杂散腐蚀缺陷的产生,进而导致工件阳极表面粗糙度的降低;由仿真结果的仿真参数研究结果可知,供给流量和抽吸压力对加工定域性具有非常显着的影响,相对小的电解液流量和合适的抽吸压力可实现良好的电解循环流场和相对集中的电解质电流密度分布。(3)对仿真模型中参数的影响规律进行了实验验证,研究了抽吸电极中两个重要参数供给流量和抽吸压力对加工精度的影响。通过对比各个不同参数下抽吸电极电解加工结果的分布情况可以得到:随着供给流量的逐渐增加,入口孔径逐渐增大,杂散腐蚀程度逐渐严重,1.5 m L/min下获得的入口形貌最好;随着回收流量的逐渐增加,入口孔径逐渐减小,杂散腐蚀程度逐渐降低,27 m L/min的回收流量下获得的入口形貌最好,无杂散腐蚀和短路现象。(4)研究了抽吸电极电解加工方法加工高温合金GH4169深小孔的可行性,进行了深孔抽吸电极电解加工的仿真和试验,仿真结果表明抽吸电极电解加工深孔具有一定的优势。实验方面采用了酸性电解液和耐久度高的套管绝缘层,以获得更好的加工稳定性,加工结果表明使用耐久度更高的套管绝缘可以很好的保证加工过程中的绝缘层不被破坏,加工过程电流与流场稳定,顺利完成了深孔的加工,成功加工出孔深50 mm,深径比约36.2的深孔。
钟流发[2](2021)在《汽车变速器二轴输出法兰热处理工艺优化》文中进行了进一步梳理调质热处理是指钢件经淬火后进行高温回火的复合工艺,主要作为中碳钢或中碳合金钢的的预备或最终热处理。等温正火是在普通正火工艺上增加等温阶段,具有金相组织更均匀,变形更小的优点。目前主要广泛应用于汽车变速器齿轮、轴的预备热处理或要求不高的最终热处理。45钢具有工艺成熟、价格低等优点,在机械行业应用广泛。但45钢调质热处理有周期长、切削加工性不好、成本高等不足。某汽车零部件企业生产的汽车变速器二轴输出法兰,45钢调质热处理,存在热处理周期长、刀具寿命短、感应淬火内孔变形大等问题,导致生产成本过高。本文拟采用周期更短、成本更低的等温正火工艺代替调质工艺,实现企业提高效率、降低成本的目标,并为类似产品提供参考。首先,阐述了固态金属相变相关理论,并通过JMatPro分析软件得到45钢材料的热处理相变、CCT/TTT等参数要求。分析了瞬态温度场的控制方程以及计算得到第三类边界条件下试棒零维温度场的分析解。而后,通过ANSYS瞬态温度场仿真分析,得到试棒等温正火及调质的热处理工艺仿真曲线,与试棒等温正火分析解进行对比分析,两者最大相差2.63%。同时仿真得到法兰等温正火及调质的热处理工艺模拟曲线,结果表明等温正火比调质工艺可减少38.97%工艺时间。其次,通过实验验证等温正火及调质热处理仿真工艺,进行了硬度、金相组织检验、单向拉伸试验。通过车削、磨削、钻孔实验对比分析热处理对法兰加工表面质量以及刀具寿命的影响。对法兰感应淬火工艺进行对比实验并优化,通过调整感应加热器与法兰之间的间隙,降低了淬硬层深度从而减小法兰内孔的变形。实验结果表明:(1)法兰等温正火后切削表面质量满足要求,而钻头刀具寿命是调质热处理的1.6倍。(2)当感应加热器与法兰之间的间隙由4.00mm增加到5.00mm时,淬硬层深度由2.50mm降低至1.75mm,而内孔变形由0.036mm减小至0.016mm,满足工艺要求。并通过MATLAB拟合得到淬硬层深度的三次多项式,可实现淬硬层深度的预测。最后,对等温正火热处理的法兰成品进行强度分析,对法兰整体强度、内花键压应力、弯曲应力、齿根最大剪切应力及对应的安全系数进行理论分析计算,并根据现有外花键齿根最大切应力计算公式,推导出内花键最大切应力计算公式。基于Archard磨损理论对法兰与油封配合的表面磨损量进行了理论计算,得到各档位下法兰表面磨损量的计算公式。随后对法兰进行了静力学仿真及耐久试验台架试验。结果表明各项应力及安全系数的理论计算值及仿真结果最大偏差7.89%,均满足要求。
雷庆斌[3](2021)在《钛合金身管内螺旋线电解加工基础研究》文中认为钛合金具有比强度高、密度小、耐腐蚀性好等优点,在兵器装备、航空航天等重要领域应用广泛。采用钛合金材料设计内螺旋线身管可实现武器轻量化,充分发挥单兵武器、班组便携式武器灵活、快捷的优势。然而,钛合金高硬度、低变形系数、低导热系数等物理特性导致拉削加工钛合金身管内螺旋线时散热困难、易粘刀、易崩刃、加工成本较高,严重制约了钛合金内螺旋线类产品在武器装备领域的应用。采用电解加工技术进行钛合金身管内螺旋线高效高质量加工基础研究,具有重要的理论研究价值和广阔的应用需求。论文在分析了国内外研究现状的基础上,为实现钛合金身管内螺旋线高质量一次成型加工,开展了钛合金电解加工阳极溶解特性研究以及复合电解液配方基础试验。提出了一种顺流换向式阴极设计方法,并进行阴极过液孔结构优化设计。开展了工艺参数对钛合金身管内螺旋线加工质量及成形精度影响的试验研究,实现了钛合金身管内螺旋线高效高质量加工。主要研究工作如下。分析了钛合金电解加工阳极溶解特性,通过电场仿真研究了加工电压、电解液电导率对电流密度分布及电解液电位分布的影响规律;采用单因素试验分析了不同的电解液对钛合金材料加工质量和加工效率的影响规律,获得了一种适用于TA15钛合金材料的复合电解液配方:10%NaCl+8%NaNO3+3%Na2HPO4,有效抑制了点蚀现象的出现,实现了高效高表面质量的钛合金电解加工。提出了一种电解液在阴极体内顺流换向改变电解加工间隙流场均匀性的阴极设计方法,通过流场仿真研究了不同直径及斜角的过液孔对间隙流场的影响规律。获得了一种过液孔直径为3.5mm,斜角为40°的顺流换向式阴极结构,提高了钛合金内螺旋线电解加工时工作齿区域电解液流速及均匀性。开展了钛合金身管内螺旋线电解加工基础试验,获得了加工电压、电解液压力、阴极进给速度对阴线表面质量和成形精度的影响规律。进行了 L9(33)正交试验,采用极差分析法对试验结果进行分析,获得了最优工艺参数组合:加工电压10V、电解液入口压力1.2MPa、阴极进给速度20mm/min。根据最优工艺参数组合完成了 TA15钛合金身管内螺旋线电解加工验证试验,实现了成形精度达到0.04mm,阴线表面粗糙度低于0.8μm的样件稳定可靠加工。
贺志昊[4](2021)在《7075铝合金薄壁件加工工艺参数多目标优化》文中指出铝合金薄壁件具有质量轻、可以制作复杂结构等优点,被大量用于航空、航天等领域。但铝合金材料因硬度较低和薄壁件刚性太弱等因素直接影响了其加工质量与加工效率。理论分析与实验研究表明,合理的选择刀具几何参数(前角)与切削参数可以明显的提高加工质量与加工效率。本文以7075铝合金薄壁件为研究对象,通过有限元仿真与实际试验相结合的方法,探究工艺参数对其加工性能的影响规律,以达到提高加工质量与效率的目的。主要研究内容如下:(1)对于目前铝合金薄壁件加工中的产生的问题,结合课题研究目的与对国内外文献的总结,确定了课题主要研究内容与研究方案,其中包括技术路线、试验方法与关键技术等。(2)基于金属切削理论基础与有限元技术的基本思想,利用ABAQUS有限元仿真软件建立7075铝合金切削模型。该切削仿真模型考虑了刀具前角、切削速度、切削深度和每齿进给量4个因素。并对每个因素选取5个水平进行单因素数值模拟,探究切削加工工艺参数对切削力与切削温度的影响规律。利用正交试验表进行了正交试验,量化分析了各个因素对切削力与切削温度的影响程度。(3)利用五轴高精度磨床磨制了后期试验特定几何角度刀具,并采用响应曲面法中的Box-Behnken试验设计方法设计27组铣削试验。该实验以薄壁框类零件为加工对象,通过三坐标测量仪与表面粗糙度测量仪对试验加工后的7075铝合金薄壁件变形量与表面粗糙度进行测量,建立了薄壁件变形量与表面粗糙度关于工艺参数的二阶多项式预测模型,验证了预测模型的正确性;最后,通过响应面分析刀具前角与切削参数对薄壁件铣削变形量和加工表面粗糙度的影响。(4)基于上述研究工作,建立了工艺参数优化模型。优化模型以切削变形与表面粗糙度的二阶多项式预测模型为优化基础,以7075铝合金薄壁件的最小变形量和最大材料去除率为目标,以加工表面粗糙度值为约束条件。通过以遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对优化模型的求解,得到了工艺参数的多目标优化结果。最后,通过7075铝合金薄壁框类零件铣削试验与测量结果验证了相关方法的有效性。
杨旭[5](2021)在《钛合金加工振动特性及其与表面完整性关系研究》文中进行了进一步梳理钛合金性能优良,但是加工性能极差。在钛合金切削加工过程中,极易引起刀具的振动,会直接影响工件表面形貌特征及表面粗糙度。可见,振动特性与表面完整性有一定关系。为改善钛合金产品质量,对钛合金加工振动特性及其与表面完整性关系展开研究。建立切削系统动力学模型并振动特性变化,再通过切削实验对动力学模型进行验证。根据实验过程中采集的刀尖振动加速度信号以及实验后工件的表面粗糙度值,进一步分析振动特性与表面完整性之间关系,具体工作内容如下:(1)建立钛合金切削系统动力学模型并分析振动特性。简化刀具切削过程,建立切削系统动力学模型。通过ABAQUS有限元软件对切削力进行数值模拟,得到不同切削深度下的仿真切削力变化情况,随后拟合得到切削力表达式。最后,运用matlab中的四阶龙格库塔法对动力学模型进行求解,得到切削过程中,刀尖振动加速度及刀尖振动位移变化情况。(2)实验验证动力学模型。在实验设备无心车床上搭建实验环境,设计不同切削深度以及不同进给速度加工实验方案并进行实验。通过加速度传感器采集实验过程中振动加速度信号,对采集到的到刀尖振动加速度进行处理,与动力学模型分析结果进行对比。分别从刀尖振动加速度幅值、刀尖振动位移幅值以及对刀尖振动加速度信号进行伪WVD时频分析三方面验证动力学模型的可靠性。(3)振动特性与表面完整性关系分析。测量工件对应加工面表面粗糙度,运用小波包分解对实验采集到的刀尖振动加速度信号进行处理。根据表面粗糙度变化情况以及振动加速度信号处理结果,分析不同进给速度以及不同切削深度下,刀尖振动加速度与表面粗糙度之间关系。以理论和实验相结合研究钛合金加工过程中振动特性变化,再深入研究振动特性与表面完整性之间的关系,为钛合金高精度加工、提高钛合金表面质量以及保证钛合金加工精度提供重要指导意义。
华杨[6](2020)在《高温合金GH4169车—滚组合加工表面残余应力及疲劳寿命研究》文中认为高温合金GH4169是制作航空发动机高压涡轮盘的关键材料,而航空发动机长期服役于高温、高压、高转速以及高交变负载等工况下,涡轮盘构件的表面完整性影响服役环境下构件的疲劳寿命。残余应力是评价表面完整性特征关键指标,其性质和大小影响零件的疲劳性能。因此,本文针对涡轮盘等关键构件长服役寿命需求,开展GH4169车削-低塑性滚压组合加工表面残余应力及疲劳寿命研究,揭示GH4169车-滚组合加工试样的疲劳特性,为GH4169零件疲劳寿命提高及预测提供理论依据和技术支持。通过建立刀尖圆弧半径与未变形切屑形状的几何模型,揭示刀尖圆弧半径对GH4169车削试样表面残余应力的作用机理;利用X射线衍射原理基于cosα法建立GH4169车削试样应力强度因子幅值预测模型,揭示残余正应力和残余剪切应力对应力强度因子幅值的作用机理;对比分析GH4169车-滚组合加工试样疲劳寿命,阐明影响GH4169组合加工试样疲劳寿命的最显着因素,提出GH4169车-滚组合加工表面材料改性的力学响应和演变模型,实现残余应力的优化与定量控制。首先,研究车削加工参数对GH4169试样表面残余应力的作用机理。通过分析GH4169车削过程中切削力、切削温度的变化以及试样加工表面材料相变,探究影响GH4169车削过程中残余应力产生的主导因素;建立刀尖圆弧半径与未变形切屑形状的几何模型,探究刀尖圆弧半径对试样表面残余应力的作用机理。结果表明:车削速度为50~80 m/min,进给量为0.075~0.15mm/rev时,GH4169试样表面材料未发生相变,即局部金相组织的体积未发生变化,表明了试样加工表面没有产生因相变引起的残余应力。车削速度提高使车削表面温度增加,而切削力和试样表面残余拉应力值并未随之增加,表明了切削力是影响试样加工表面残余应力产生的主导因素;刀尖圆弧半径增加,则切削刃角度和最大切屑厚度减小,导致加工表面压缩塑性变形增加,因而试样表面残余拉应力增加。其次,研究了 GH4169车削表面残余应力对裂纹尖端应力强度因子的作用机理。利用X射线衍射原理基于cosα法提出残余剪切应力的计算公式,考虑残余正应力和残余剪切应力的影响建立裂纹源区裂纹尖端应力强度因子幅值模型,预测考虑残余正应力和残余剪切应力影响的裂纹尖端应力强度因子幅值并进行验证,揭示残余正应力和残余剪切应力对裂纹尖端应力强度因子幅值的作用机理。结果表明:沿单一方向的表面残余应力不是评估GH4169试样疲劳寿命的合适指标,考虑残余正应力和残余剪切应力计算的等效应力是评估GH4169试样疲劳寿命的合适指标。等效应力降低5.2%,试样疲劳寿命增加39.4%;考虑残余剪切应力所计算的△K值与GH4169疲劳裂纹扩展门槛值△Kth具有一致性,而未考虑残余剪切应力的Moussaoui模型计算的△K值比门槛值△Kth高30%~37%。然后,通过研究不同车-滚组合加工工艺条件下GH4169表面粗糙度、显微硬度及残余应力的变化,表明滚压力对试样表面完整性特征的影响规律;根据高压涡轮盘疲劳失效特点,对试样进行低周疲劳试验,探究影响车-滚组合加工试样疲劳寿命的最显着因素;基于疲劳试样的宏、微观断口特征分析,探究车-滚组合加工试样低周疲劳裂纹萌生机制,获得车-滚组合加工试样的低周疲劳特性。结果表明:滚压力对最小主残余应力影响最大,其次是表面粗糙度,对显微硬度影响不显着。最小主残余应力是影响车-滚组合加工GH4169试样疲劳寿命的最显着因素。车削加工试样疲劳裂纹萌生于表面“剥落或凹坑”,而滚压加工试样疲劳裂纹萌生于表面“小斑块”,滚压过程中表面材料塑性流动行为不充分,形成残留的微小“斑块”;滚压加工试样裂纹扩展率比车削加工试样降低了 23.0%~38.7%,这表明滚压加工产生的残余压应力延缓了裂疲劳纹的扩展速度并延长试样疲劳寿命。最后,基于赫兹点接触理论建立滚压加工表面应力计算模型;考虑车削加工引起的初始残余应力,利用应力叠加原理构建等效应力计算模型;根据每道加工工序的独立“加载-卸载”闭环效应,考虑高温合金GH4169材料的各向同性硬化和随动硬化特性提出车-滚组合加工表面材料改性的力学响应和演变模型,揭示车削加工引起的初始残余应力和滚压参数对高温合金GH4169车-滚组合加工表面残余应力的作用机理。结果表明:未考虑车削加工引起的初始残余应力影响时,残余应力理论预测值远低于实测值。当考虑初始残余应力的影响时,残余应力计算值与实测值相吻合,这表明上道工序引起的初始残余应力直接影响下道工序产生的残余应力;考虑材料的各向同性-运动硬化特性时,残余应力理论预测值与实测值更接近;滚压力增加,接触中心最大压力P0增加,接触区域塑性半径增大,使表面残余压应力值增加;滚压球直径增加,接触中心最大压力P0减小,导致表面残余压应力值减小;与滚压力相比,滚压球直径对表面残余压应力值和残余压应力影响层深度的影响更显着;滚压力和滚压球直径均对残余压应力峰值影响不显着。
郝建宇[7](2020)在《42CrMo钢窄深槽磨削力及表面性能的试验研究》文中研究指明传统窄深槽加工工序繁琐,存在加工效率低、加工精度差等问题,窄深槽缓进给磨削可以解决上述问题,然而窄深槽缓进给磨削过程中磨削力大、磨削温度高,会造成磨削砂轮磨损严重,磨削表面存在缺陷、烧伤等问题,甚至形成磨削裂纹,严重影响窄深槽零件使用性能。因此,急需对磨削过程的磨削力及磨削后的表面性能进行研究,得出磨削参数对磨削力及磨削表面性能的影响规律,为窄深槽缓进给磨削提供理论指导。本文采用单层电镀CBN砂轮对调质42Cr Mo钢进行窄深槽磨削试验,测量了磨削过程的磨削力,观察磨削后窄深槽的表面粗糙度、表面形貌、显微组织、显微硬度,得出了磨削工艺参数对窄深槽表面粗糙度、表面形貌、硬化程度、硬化层深度的影响规律,分析了硬化层显微组织的形成机理,并对窄深槽侧面进行摩擦磨损试验,主要的研究工作及成果有:(1)运用Kistler测力仪实时测量窄深槽磨削过程的磨削力,计算得出不同磨削参数下的法向磨削力和切向磨削力,结果表明:不同工艺参数下,法向磨削力均大于切向磨削力,法向磨削力和切向磨削力随砂轮线速度的增大而减小,随工件进给速度和磨削深度的增大而增大。(2)运用金相显微镜观察磨削表面形貌,发现不同磨削工艺参数下均出现较清晰的磨痕,并存在不同程度的锯齿状切削边缘和脆性剥落痕迹。随着砂轮线速度的增加,窄深槽表面磨痕变浅变窄,脆性剥落及残留磨屑减少,磨削表面粗糙区域减少,表面纹理分布均匀,磨削表面质量改善;随着工件进给速度及磨削深度的增大,磨痕变宽变深,表面存在明显的脆性剥落坑和严重的锯齿状切削边缘,磨削表面质量恶化。(3)运用彩色金相法分析磨削硬化层显微组织,并运用显微硬度仪测得磨削硬化层的维氏硬度,计算得出磨削硬化层硬化程度和深度,分析磨削硬化层显微组织形成机理和磨削参数对硬化层硬化程度和深度的影响规律。结果表明:缓进给磨削窄深槽硬化层的显微组织为板条马氏体+残余奥氏体+渗碳体组织,沿硬化层深度方向呈梯度分布;随砂轮线速度的增加,窄深槽侧面硬化程度和硬化层深度均降低,随工件进给速度和磨削深度的增大,窄深槽侧面硬化程度和硬化层深度均增加。(4)对缓进给磨削后的窄深槽侧面进行摩擦磨损试验,运用三维表面轮廓仪测得磨损体积,并观察磨损表面形貌得出磨损机制。结果表明:不同载荷下,摩擦磨损曲线均经历初期磨合阶段和稳定磨损阶段;沿对磨球滑擦方向和垂直于对磨球滑擦方向的磨痕两侧均发生塑性变形现象;随载荷的增大,磨损体积与磨痕深度均呈线性增长趋势,但磨损率随载荷的增大呈先减小后增大的趋势;当载荷为15N和60N时,磨损表面磨损机制均为磨粒磨损、黏着磨损和剥落磨损,载荷为60N时,磨损表面的疲劳磨损更加严重。
郑彬峰[8](2019)在《花键套轴向冷挤压工艺分析与装备研究》文中研究说明花键套类零件在各种机械设备中应用广泛,采用高效和高精度塑性成形工艺替代传统切削加工是其制造工艺重要的发展方向。相对于其他塑性成形工艺,冷挤压工艺在成形加工内花键类零件方面有着的独特优势。但在挤压成形过程中挤压力过大导致坯料产生整体变形、模具产生严重磨损等问题己制约其在各个行业中的发展。本文以汽车等速万向节传动装置中的花键套类零件为研究对象,基于刚塑性有限元理论,对花键套挤压过程进行数值模拟,研究其成形过程坯料金属流动和变形规律,明确冷挤成形过程中挤压成形力的影响因素。研究各个因素与成形力的影响关系,采用控制变量法,单一改变各个变量的参数值,并分组进行冷挤压过程模拟仿真。分析各个因素变化与成形力的影响关系,得到各个因素在范围内的最优参数值。对花键套挤压模具的模面进行了设计。通过对带有模面的挤压模具挤压成形过程仿真结果分析,发现了带有模面的挤压模具的挤压成形力明显小于没有模面挤压模具的挤压成形力。采用非局部摩擦模型,建立花键挤压模具与坯料之间的摩擦学模型。采用摩擦系数与花键挤压模具与坯料之间相对速度的函数关系,研究了振动成形过程中花键挤压模具与坯料之间摩擦力的变化关系。基于数值模拟的正交试验方法,分析了振动的频率、振动的幅值和挤压模具的挤压速度对花键套挤压成形过程中各个阶段的成形力影响规律。
戴耀南[9](2019)在《航天惯导台体类结构件的切削加工仿真及工艺参数优化研究》文中认为作为航天惯导产品中的关键部件,台体类结构件为陀螺仪、加速度计等惯性仪表和基准棱镜部件提供了高精度的安装基准,其结构紧凑、复杂、壁薄及刚度低等特性非常适合航天领域的研究。与其它航天材料相比,航天惯导典型结构件零件目前最常采用的是高强度铝合金材料(例如7000系列等),以及新型铝锂合金材料(例如2050和2060等)。虽然铝合金具有强度高、密度小、成型和加工性能好、性价比高等特点,但对于航天惯导产品典型结构件而言,其结构形状复杂、材料加工的去除量大、薄壁处易发生变形,而零件加工精度、质量和加工效率等技术指标具有较高的要求。因此,如何实现针对航天领域的铝合金高效加工,是诸多航天制造项目组一直追求的目标。本文以航天领域的铝合金为主要加工材料,以航天惯导台体类结构件为主要研究对象,重点研究利用有限元仿真软件Advant Edge和RBF神经网络高效构建出一种航天惯导台体类结构件的铣削力预测模型,在满足加工精度要求下,通过减少仿真运算量,提高铣削加工效率。与此同时,将航天铝合金铣削力作为研究目标,设定目标大小的约束范围,通过BP神经网络得到优化的切削参数,为项目组与操作人员优选切削参数提供支撑。主要研究内容为:1.对航天惯导产品典型结构件进行理论分析,包括航天惯导典型结构件、金属切削加工、有限元仿真软件Advant Edge、RBF神经网络及BP神经网络,为铝合金的铣削加工仿真及铣削力预测系统的构建奠定基础。2.利用有限元分析软件Advant Edge,基于正交试验法,选择相应的参数,对航天铝合金铣削加工进行仿真实验,得到仿真数据。3.将仿真数据和实际实验数据分别作为RBF神经网络的训练样本和测试样本,构建出铝合金铣削力预测模型,通过该模型得到预测数据,并将其与实际实验数据进行对比。实验结果表明,所构建的预测模型在节省大量的时间和资源的同时,完全能够满足实际铣削实验的精度要求。4.以铣削力为目标,根据项目组现实需求,设定铣削力大小的约束范围,基于BP神经网络,通过其误差反向传播方式,在满足约束范围条件下,获得优化铣削参数,并将其代入所构建的RBF神经网络铣削力预测模型中进行验证。实验结果表明,由BP神经网络得到的优化铣削参数满足铣削精度要求。
寇思源[10](2019)在《航空发动机主轴轴承M50NIL钢应用技术研究》文中提出航空发动机主轴轴承使用工况特点主要为高温、高载荷和高速。轴承在配合产生的拉应力和高速旋转下套圈及滚动体产生的高离心力作用下,轴承套圈将产生周向拉应力,当工作表面周向拉应力过大时容易导致表面疲劳,从而使采用韧性较差材料的轴承套圈出现疲劳断裂,随着航空发动机的升级换代轴承结构从标准化过渡为弹支轴承一体化结构,要求材料变形延展能力较高。综合以上情况,四代机以后发动机主轴轴承材料中由M50NiL钢逐渐替代M50钢,此钢种虽相对具有更好的延展性和耐疲劳性,但在型号应用中出现了多起引导面磨损问题,表明此材料的成熟应用仍存在非常大的薄弱环节,因此本文主要从M50NiL钢基础性能、耐磨性和表面改性等方面开展研究,掌握材料性能、弥补材料薄弱点、进一步挖掘材料性能,从而使M50NiL钢尽快成熟应用于航空发动机轴承中。本文主要围绕以下三方面开展研究:通过对M50NiL钢材料本身物理特性和化学特性进行全面分析,并与M50钢进行全面性能指标对比,结合该两种钢材轴承的应用情况,找出M50NiL钢的优点和缺点。优点主要为具有长寿命、结构复杂、耐高温和高dn值的特点,缺点为该材料作为引导存在表面不耐磨损的问题。针对M50NiL钢引导面易磨损的缺点,从机理上分析此材料不耐磨的原因,从内部结构设计、表面涂层和表面强化等方面开展论证,结合国外相关资料的查阅制定解决措施,并通过初步试验验证措施的有效性,表面涂覆TiN薄膜可以避免磨损。通过对渗氮工艺技术进行研究,确定最佳的制备工艺路线,并完成试样加工,经过与国外试样进行硬度、应力梯度对比,确定国产M50NiL钢二次硬化技术的优缺点,从而不断完善、提高,最终实现M50NiL钢各项应用指标与国外相当的目标。
二、拉削件表面常见缺陷与消除方法(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、拉削件表面常见缺陷与消除方法(论文提纲范文)
(1)GH4169高温合金抽吸电极电解加工微小孔工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 微小孔加工技术发展现状 |
1.2.1 传统机械加工 |
1.2.2 特种加工 |
1.3 电解加工工艺 |
1.3.1 现有电解加工技术 |
1.3.2 电解加工技术存在问题 |
1.4 抽吸电极电解加工 |
1.4.1 抽吸电极电解加工基本原理 |
1.4.2 抽吸电极电解加工研究现状 |
1.4.3 孔加工精度对零部件性能影响 |
1.5 本课题的主要研究内容 |
2 抽吸电极电解加工实验系统设计 |
2.1 抽吸电极结构及其夹具设计 |
2.1.1 抽吸电极结构设计 |
2.1.2 抽吸电极夹具设计 |
2.2 电极绝缘方式 |
2.3 抽吸电极电解加工材料及装置 |
2.3.1 工件材料 |
2.3.2 加工装置 |
2.4 本章小结 |
3 抽吸电极电解加工多物理场仿真模拟 |
3.1 抽吸电极电解加工理论基础 |
3.1.1 电场理论分析 |
3.1.2 极化理论分析 |
3.1.3 流场理论分析 |
3.2 仿真模型的建立 |
3.2.1 几何模型的建立 |
3.2.2 多物理场模型的建立 |
3.3 仿真模拟结果分析 |
3.3.1 电解加工过程流场特征分析 |
3.3.2 电解加工过程电场特征分析 |
3.3.3 抽吸压力对流场分布的影响 |
3.4 抽吸电极与普通管电极加工仿真结果对比 |
3.5 本章小结 |
4 抽吸电极电解加工仿真的实验验证分析 |
4.1 供给流量对加工精度的影响 |
4.1.1 供给流量对电解液流场的影响 |
4.1.2 供给流量对实际加工形貌的影响 |
4.2 抽吸压力对加工精度的影响 |
4.3 抽吸电极与普通管电极加工实验结果对比 |
4.4 本章小结 |
5 抽吸电极电解加工深小孔工艺研究 |
5.1 深小孔加工仿真模拟结果分析 |
5.1.1 流场特征分析 |
5.1.2 电场特征分析 |
5.2 深小孔加工实验结果分析 |
5.2.1 绝缘漆绝缘层深孔加工 |
5.2.2 套管绝缘层深孔加工 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)汽车变速器二轴输出法兰热处理工艺优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 法兰常用材料及热处理方法 |
1.3 汽车法兰研究现状 |
1.3.1 法兰毛坯成型工艺研究 |
1.3.2 法兰热处理工艺研究 |
1.3.3 热处理对工件切削性能影响的研究 |
1.3.4 计算机模拟技术法兰热处理过程的应用 |
1.4 主要研究方法及过程 |
1.5 课题研究内容及章节安排 |
第二章 两种热处理工艺数值模拟仿真与对比分析 |
2.1 引言 |
2.2 热处理组织场相关理论及仿真 |
2.2.1 金属固态相变的理论基础 |
2.2.2 JMatPro软件45 钢的相模拟及结果分析 |
2.3 热处理温度场理论分析 |
2.3.1 温度场控制微分方程 |
2.3.2 第三类边界条件下固体零维温度场的分析解 |
2.3.3 试棒零维瞬态温度场的分析解 |
2.4 试棒温度场有限元模拟仿真 |
2.4.1 试棒等温正火工艺模拟仿真 |
2.4.2 试棒调质工艺模拟仿真 |
2.4.3 试棒温度场模拟结果及对比分析 |
2.5 法兰温度场有限元模拟仿真 |
2.5.1 模型建立及求解 |
2.5.2 法兰热处理工艺曲线仿真结果及分析 |
2.5.3 两种热处理仿真结果对比分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 热处理工艺实验验证 |
3.1 引言 |
3.2 实验装置 |
3.2.1 加热装置 |
3.2.2 硬度计及其工作原理 |
3.2.3 光学金相显微镜原理 |
3.3 实验对象 |
3.4 试棒热处理实验 |
3.4.1 实验过程及方法 |
3.4.2 试棒实验及结果分析 |
3.5 静载荷单向拉伸试验 |
3.5.1 拉伸试验评价指标 |
3.5.2 拉伸试验过程 |
3.5.3 试验结果及分析 |
3.6 法兰热处理工艺实验 |
3.6.1 热处理工艺过程 |
3.6.2 法兰实验结果及分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 热处理对法兰后续加工的影响 |
4.1 引言 |
4.2 法兰加工方法及特点 |
4.3 法兰车削、磨切削加工试验 |
4.3.1 实验设备及方法 |
4.3.2 实验结果及分析 |
4.4 法兰钻孔实验 |
4.4.1 实验对象、装置及方法 |
4.4.2 实验结果及分析 |
4.5 感应淬火实验 |
4.5.1 实验对象及装置 |
4.5.2 感应器安装方式及工艺参数 |
4.5.3 实验结果及分析 |
4.6 感应淬火淬硬层深度优化实验 |
4.6.1 实验对象及方法 |
4.6.2 实验结果及分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 法兰强度理论校核与模拟仿真 |
5.1 引言 |
5.2 变速器二轴输出法兰受力分析 |
5.2.1 变速器动力传递分析 |
5.2.2 法兰整体结构与扭矩强度校核 |
5.2.3 法兰内花键齿面压应力校核 |
5.2.4 法兰内花键齿根弯曲应力校核 |
5.2.5 法兰内花键齿根剪切应力校核 |
5.2.6 计算结果分析 |
5.3 法兰外圆感应淬火表面磨损分析 |
5.3.1 磨损理论 |
5.3.2 磨损量计算及结果分析 |
5.4 法兰受力有限元模拟仿真 |
5.4.1 法兰有限元模型建立及简化 |
5.4.2 有限元分析及求解 |
5.4.3 仿真结果分析 |
5.5 变速器台架试验验证 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 后续工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(3)钛合金身管内螺旋线电解加工基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 电解加工技术 |
1.2.2 钛合金电解加工研究现状 |
1.3 课题来源及主要内容 |
2 钛合金电解加工阳极溶解特性研究 |
2.1 钛合金电解加工阳极溶解特性分析 |
2.1.1 钛合金电解加工阳极溶解过程分析 |
2.1.2 钛合金电解加工点蚀机理分析 |
2.1.3 不同类型电解液对钛合金溶解特性的影响 |
2.2 钛合金电解加工电场特性仿真研究 |
2.2.1 仿真模型的建立 |
2.2.2 仿真结果分析 |
2.3 钛合金电解加工电解液基础试验研究 |
2.4 本章小结 |
3 内螺旋线电解加工阴极设计方法研究 |
3.1 电解液流动方式对加工间隙流场的影响 |
3.2 顺流换向式阴极结构设计 |
3.3 阴极过液孔优化设计 |
3.3.1 阴极过液孔直径优化 |
3.3.2 阴极过液孔排布方式优化 |
3.4 本章小结 |
4 钛合金身管内螺旋线电解加工基础试验研究 |
4.1 电解加工系统 |
4.2 内螺旋线电解加工基础试验 |
4.2.1 加工电压对表面质量和成形精度的影响 |
4.2.2 电解液入口压力对表面质量和成形精度的影响 |
4.2.3 进给速度对表面质量和成形精度的影响 |
4.3 内螺旋线电解加工正交试验及分析 |
4.3.1 正交试验方案设计 |
4.3.2 正交试验结果分析 |
4.4 内螺旋线样件加工试验及分析 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 研究工作总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(4)7075铝合金薄壁件加工工艺参数多目标优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 薄壁件加工变形预测与控制国内外研究现状 |
1.2.2 表面粗糙度预测与控制国内外研究现状 |
1.2.3 工艺参数优化国内外研究现状 |
1.3 当前研究存在问题及研究目的 |
1.3.1 当前研究存在问题 |
1.3.2 研究目的 |
1.4 章节安排 |
1.5 本章小结 |
2 7075铝合金薄壁件工艺参数优化研究方案 |
2.1 7075铝合金薄壁件工艺参数优化研究 |
2.1.1 切削参数与刀具前角对7075铝合金加工切削力与切削温度的影响 |
2.1.2 加工变形与表面粗糙度关于工艺参数二阶多项式预测模型的建立 |
2.1.3 以高加工质量、高加工效率为目标的工艺参数优化 |
2.2 研究方案 |
2.3 关键技术 |
2.3.1 有限元法模拟7075铝合金切削加工 |
2.3.2 Box-Behnken响应曲面法建立预测模型 |
2.3.3 最优化理论建立优化模型与遗传算法求解 |
2.4 本章小结 |
3 工艺参数对7075铝合金加工切削力与切削温度影响仿真研究 |
3.1 有限元分析过程 |
3.2 基于热力耦合场的7075铝合金切削仿真模型建立 |
3.2.1 基于有限元法的基本假设 |
3.2.2 7075铝合金切削仿真模型建立 |
3.2.3 仿真模型验证与切屑形态分析 |
3.3 基于单因素试验的切削力与切削温度有限元仿真 |
3.3.1 切削参数与刀具前角对切削力影响仿真与分析 |
3.3.2 切削参数与刀具前角对切削温度影响仿真与分析 |
3.4. 基于正交试验的切削力与切削温度有限元仿真 |
3.4.1 正交试验设计与结果 |
3.4.2 极差分析 |
3.5 本章小结 |
4 基于响应曲面法的加工变形与表面粗糙度预测模型建立 |
4.1 实际试验准备 |
4.1.1 铣刀制备 |
4.1.2 Box-Behnken法设计实际试验 |
4.2 基于Box-Behnken试验设计方法的铣削试验 |
4.2.1 铣削试验加工与热处理 |
4.2.2 铣削试验结果测量 |
4.2.3 铣削试验工艺参数选择 |
4.2.4 试验测量结果 |
4.3 基于Box-Behnken试验方法的预测模型建立 |
4.3.1 7075铝合金薄壁件铣削变形量二阶预测模型建立与检验 |
4.3.2 7075铝合金薄壁件表面粗糙度二阶预测模型建立与检验 |
4.4 基于Box-Behnken试验方法的试验结果分析 |
4.4.1 铣削变形量响应面分析 |
4.4.2 表面粗糙度响应面分析 |
4.5 本章小结 |
5 基于遗传算法的工艺参数多目标优化 |
5.1 工艺参数多目标优化求解步骤 |
5.2 工艺参数多目标优化模型的建立 |
5.2.1 设计优化变量 |
5.2.2 施加约束条件 |
5.2.3 建立目标函数 |
5.3 基于遗传算法的切削参数与刀具前角的多目标优化 |
5.3.1 遗传算法的特点 |
5.3.2 遗传算法求解工艺参数优化模型的基本步骤 |
5.3.3 基于MATLAB的多目标优化求解 |
5.3.4 多目标优化实际操作过程 |
5.3.5 结果验证与分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(5)钛合金加工振动特性及其与表面完整性关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 论文研究目的及意义 |
1.2 切削振动研究现状与振动振动信号处理 |
1.2.1 切削振动研究现状 |
1.2.2 振动信号处理方法 |
1.3 表面完整性的研究现状 |
1.4 本文主要研究内容及本文结构 |
1.4.1 本文主要研究内容 |
1.4.2 本文结构 |
2 切削系统动力学建模以及振动特性分析 |
2.1 切削系统动力学模型 |
2.1.1 切削系统动力学模型介绍 |
2.1.2 建立切削系统动力学模型 |
2.2 钛合金切削力数值模拟 |
2.2.1 有限元仿真软件的选择 |
2.2.2 几何模型及网格划分 |
2.2.3 刀具和工件的材料模型 |
2.2.4 钛合金的Johnson-Cook本构关系模型 |
2.2.5 切屑的分离准则 |
2.3 仿真结果及切削力模拟分析 |
2.3.1 仿真结果分析 |
2.3.2 切削力模拟结果分析 |
2.4 切削力表达式参数拟合 |
2.5 动力学模型求解及振动特性分析 |
2.5.1 四阶龙格库塔法 |
2.5.2 切削过程中刀尖振动位移变化 |
2.5.3 切削过程中刀尖振动加速度变化 |
2.6 本章小结 |
3 实验验证动力学模型 |
3.1 钛合金加工切削实验设计及环境搭建 |
3.1.1 工件材料 |
3.1.2 钛合金加工实验平台搭建 |
3.1.3 钛合金加工实验方案 |
3.2 信号预处理 |
3.3 实验结果验证动力学模型 |
3.3.1 刀尖振动加速度验证 |
3.3.2 刀尖振动位移验证 |
3.3.3 伪Wigner-Ville分析验证 |
3.4 本章小结 |
4 振动特性与表面完整性关系研究 |
4.1 表面完整性特征的形成 |
4.2 工件表面粗糙度影响因素分析 |
4.2.1 实验参数的影响 |
4.2.2 实验刀具的影响 |
4.2.3 实验机床以及振动的影响 |
4.3 表面粗糙度测量 |
4.3.1 表面粗糙度评定参数 |
4.3.2 表面粗糙度测量仪器 |
4.3.3 表面粗糙度测量结果 |
4.4 小波包分析理论 |
4.5 振动加速度与表面粗糙度关系分析 |
4.5.1 基于进给速度的刀尖振动加速度与表面粗糙度关系分析 |
4.5.2 基于切削深度的刀尖振动加速度与表面粗糙度关系分析 |
4.6 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 全文工作总结 |
5.2 不足内容及后续展望 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(6)高温合金GH4169车—滚组合加工表面残余应力及疲劳寿命研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 GH4169材料特性、应用领域及切削加工性 |
1.2.1 GH4169材料特性 |
1.2.2 GH4169应用领域及服役条件 |
1.2.3 GH4169的切削加工性 |
1.3 GH4169加工表面残余应力研究现状 |
1.3.1 GH4169车削加工表面残余应力 |
1.3.2 GH4169滚压加工表面残余应力 |
1.4 GH4169加工表面残余应力对疲劳寿命的影响 |
1.5 存在问题和研究内容 |
1.5.1 存在问题 |
1.5.2 研究目标 |
1.5.3 研究内容 |
第2章 高温合金GH4169车削加工表面残余应力 |
2.1 GH4169车削加工试验设计 |
2.1.1 GH4169材料 |
2.1.2 车削加工试验 |
2.1.3 残余应力测试 |
2.2 GH4169车削加工表面残余应力 |
2.2.1 进给量和切削速度对残余应力的影响 |
2.2.2 刀尖圆弧半径对残余应力的影响 |
2.3 本章小结 |
第3章 车削加工高温合金GH4169应力强度因子幅值预测 |
3.1 车削加工引起的残余剪切应力问题的提出 |
3.2 应力强度因子幅值理论模型 |
3.2.1 残余剪切应力计算 |
3.2.2 应力强度因子幅值修正模型 |
3.3 应力强度因子修正模型试验验证及结果分析 |
3.3.1 试验方案设计 |
3.3.2 试验结果分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 高温合金GH4169车-滚组合加工表面完整性特征对疲劳寿命的影响 |
4.1 GH4169试样车-滚组合加工 |
4.2 GH4169车-滚组合加工表面粗糙度及表面形貌 |
4.2.1 车-滚组合加工表面粗糙度 |
4.2.2 车-滚组合加工表面形貌 |
4.3 GH4169车-滚组合加工表面层主残余应力 |
4.3.1 主残余应力计算 |
4.3.2 车-滚组合加工表面主残余应力 |
4.4 GH4169车-滚组合加工表面层硬度 |
4.5 GH4169车-滚组合加工表面材料相变 |
4.6 GH4169车-滚组合加工疲劳寿命 |
4.6.1 GH4169低周疲劳寿命 |
4.6.2 GH4169低周疲劳断口形貌 |
4.7 本章小结 |
第5章 高温合金GH4169车-滚组合加工表面残余应力预测 |
5.1 问题的提出—车削加工引起的初始残余应力影响 |
5.2 车-滚组合加工残余应力产生过程 |
5.2.1 滚压接触静载 |
5.2.2 弹性接触应力-应变 |
5.2.3 加载过程弹塑性应力-应变 |
5.2.4 卸载之后的残余应力计算 |
5.3 车-滚组合加工表面残余应力模型试验验证及结果分析 |
5.3.1 预测结果与试验结果对比分析 |
5.3.2 滚压参数对残余应力的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间所发表的论文及科研情况 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(7)42CrMo钢窄深槽磨削力及表面性能的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 窄深槽研究现状和发展趋势 |
1.3 缓进给磨削加工技术 |
1.4 磨削表面性能的研究现状 |
1.4.1 磨削表面完整性 |
1.4.2 摩擦磨损特性研究 |
1.5 磨削淬硬技术 |
1.6 课题来源及主要内容 |
1.6.1 课题来源 |
1.6.2 课题主要内容 |
1.7 本章小结 |
第2章 磨削加工理论基础 |
2.1 磨削加工 |
2.1.1 磨削加工特点 |
2.1.2 磨削加工过程 |
2.2 磨削砂轮的选用 |
2.3 磨削力的研究 |
2.3.1 单位磨削力 |
2.3.2 缓进给磨削力 |
2.3.3 最大未变形切削厚度 |
2.3.4 比磨削能 |
2.4 表面完整性评价 |
2.4.1 磨削表面纹理 |
2.4.2 磨削表层质量 |
2.5 磨削淬硬机理 |
2.5.1 奥氏体组织的形成 |
2.5.2 自冷却淬火加工 |
2.6 本章小结 |
第3章 窄深槽磨削试验研究 |
3.1 试验材料 |
3.2 试验条件及方案设计 |
3.2.1 试验设备及砂轮 |
3.2.2 试验方案设计 |
3.3 磨削力 |
3.3.1 磨削力信号采集 |
3.3.2 磨削力信号处理 |
3.3.3 磨削参数对磨削力的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 磨削表面性能的研究 |
4.1 磨削表面纹理 |
4.1.1 表面形貌及表面粗糙度的检测 |
4.1.2 磨削表面粗糙度分布 |
4.1.3 磨削参数对表面粗糙度的影响规律 |
4.1.4 磨削参数对表面形貌的影响规律 |
4.2 硬化层显微组织 |
4.2.1 金相试样的制备工艺 |
4.2.2 硬化层显微组织分析 |
4.3 硬化层显微硬度 |
4.3.1 显微硬度测量试验 |
4.3.2 硬化层的硬度分布 |
4.3.3 磨削参数对硬化层深度的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 磨削表面摩擦磨损特性 |
5.1 摩擦磨损试验方案 |
5.2 不同载荷下的摩擦因数 |
5.3 不同载荷下的磨损量 |
5.4 磨损机制 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(8)花键套轴向冷挤压工艺分析与装备研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 冷挤压成形技术的优点 |
1.3 花键套冷挤成形技术的发展与应用 |
1.4 课题来源与主要研究内容 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 主要研究内容 |
第二章 花键套冷挤压成形过程研究 |
2.1 冷挤压花键套工艺设计 |
2.1.1 花键套零件的特点 |
2.1.2 花键套零件简化 |
2.1.3 花键套零件挤压成形方案设计 |
2.2 花键套挤压模具设计 |
2.2.1 花键套基本参数 |
2.2.2 花键套基本齿廓 |
2.2.3 花键套挤压模具齿形 |
2.3 花键套成形数值模拟 |
2.3.1 刚塑性有限元基本方程 |
2.3.2 有限元模型建立 |
2.4 冷挤成形过程成形力与金属流动规律分析 |
2.4.1 模具齿挤入阶段 |
2.4.2 坯料齿成形阶段 |
2.4.3 模具齿退出阶段 |
2.5 影响挤压成形力和成形质量的因素介绍 |
2.5.1 坯料内孔直径 |
2.5.2 坯料过渡区域的参数 |
2.5.3 花键套上模具挤压角 |
2.5.4 模面形状 |
2.6 小结 |
第三章 花键套坯料和挤压模具的参数设计 |
3.1 花键套坯料参数确定 |
3.1.1 花键套坯料过渡区域设计 |
3.1.2 花键套坯料内径设计 |
3.2 花键套坯料参数有限元模拟 |
3.2.1 坯料试验参数确定 |
3.2.2 有限元仿真前处理 |
3.2.3 花键套坯料内径对成形力和成形齿形的影响 |
3.2.4 花键套坯料上过渡角对成形齿形的影响 |
3.2.5 花键套坯料下过渡角对成形力和成形质量的影响 |
3.3 花键套工作模具设计 |
3.3.1 挤压上模具模角设计 |
3.3.2 挤压模具工作带长设计 |
3.3.3 导向直径和长度设计 |
3.3.4 花键套模面形状设计 |
3.4 工作模具的参数有限元模拟 |
3.4.1 工作模具试验参数确定 |
3.4.2 模具工作长度对挤压成形力的影响 |
3.4.3 模具挤压角对挤压成形力与成形齿形的影响 |
3.4.4 挤压模具导向长度对挤压成形力和成形质量的影响 |
3.4.5 花键套模面形状对挤压成形力的影响 |
3.5 小结 |
第四章 花键套振动冷挤压摩擦建模 |
4.1 冷挤压振动塑性成形 |
4.1.1 振动塑性成形理论 |
4.1.2 冷挤压两种简化的摩擦模型 |
4.1.3 实验中摩擦系数随正应力的变化情况 |
4.2 花键套挤压摩擦学建模 |
4.2.1 挤压模具顶端区域 |
4.2.2 挤压模具底部区域 |
4.2.3 挤压模具两侧面区域 |
4.3 花键套振动挤压摩擦学建模 |
4.3.1 振动挤压时摩擦分析 |
4.3.2 挤压模具顶端区域与坯料 |
4.3.3 挤压模具底端区域与坯料 |
4.3.4 挤压模具两侧面与坯料 |
4.4 振动对摩擦系数的影响计算分析 |
4.5 小结 |
第五章 花键套振动冷挤成形力分析 |
5.1 花键套振动成形有限元模拟 |
5.1.1 花键套振动挤压过程 |
5.1.2 花键套坯料等参数确定 |
5.1.3 挤压速度的确定 |
5.1.4 花键套坯料材料确定 |
5.1.5 施加振动仿真 |
5.1.6 确定摩擦系数 |
5.2 花键套振动冷挤成形仿真结果分析 |
5.2.1 行程载荷分析 |
5.2.2 金属流动分析 |
5.2.3 应力分析 |
5.3 正交试验方案设计 |
5.3.1 试验针对的目标与试验的指标 |
5.3.2 试验因素及其水平的选取 |
5.3.3 正交试验表确定 |
5.3.4 数据导入及试验结果 |
5.4 试验结果分析 |
5.4.1 试验数据处理 |
5.4.2 各个阶段挤压成形力极差分析 |
5.4.3 各个阶段成形力方差分析 |
5.5 小结 |
第六章 花键套振动冷挤压机床设计 |
6.1 汽车轴头零件加工工艺方案 |
6.1.1 零件挤压成形分析 |
6.1.2 零件的加工工艺方案设计 |
6.2 机床挤压模具结构与尺寸设计 |
6.2.1 挤压凸模结构和尺寸设计 |
6.2.2 挤压筒结构与尺寸设计 |
6.2.3 夹紧结构设计 |
6.3 挤压机床本体结构设计 |
6.3.1 振动冷挤压机床总体设计 |
6.3.2 挤压凸模梁架结构 |
6.3.3 挤压筒梁架结构 |
6.3.4 坯料顶出结构 |
6.4 挤压机床液压系统设计 |
6.4.1 液压传动系统工作分析 |
6.4.2 液压传动方案设计 |
6.4.3 液压元件选型 |
6.5 小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 创新点 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(9)航天惯导台体类结构件的切削加工仿真及工艺参数优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 航天惯导台体类结构件铝合金应用 |
1.2.2 切削加工有限元仿真 |
1.2.3 基于神经网络切削力预测 |
1.2.4 切削参数优化 |
1.3 本文研究的主要创新点 |
1.4 本文研究的总体框架 |
第2章 航天惯导台体类结构件的切削理论及切削参数选择研究 |
2.1 航天惯导台体类结构件的工艺需求分析 |
2.2 航天铝合金切削理论分析 |
2.2.1 航天铝合金的材料选择 |
2.2.2 航天铝合金铣削力简介 |
2.3 切削参数选择研究 |
2.3.1 切削参数的定义及组成 |
2.3.2 切削参数范围的选取 |
2.4 本章小结 |
第3 章 基于Advant Edge的铝合金铣削仿真分析 |
3.1 Advant Edge简介 |
3.2 铝合金Al7075-T651铣削仿真 |
3.2.1 工件和刀具几何模型的建立 |
3.2.2 材料属性的设置 |
3.2.3 网格的划分 |
3.2.4 切削参数的设置及仿真 |
3.3 铣削仿真结果分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于RBF神经网络的铣削力预测分析 |
4.1 引言 |
4.2 RBF神经网络的构造 |
4.2.1 RBF神经网络的基本结构 |
4.2.2 RBF神经网络结构的设计 |
4.2.3 RBF神经网络结构的优化 |
4.3 RBF神经网络建模方法 |
4.3.1 RBF神经网络建模流程 |
4.3.2 RBF神经网络学习与训练 |
4.4 铣削力预测模型的验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 航天铝合金铣削优化参数组合 |
5.1 引言 |
5.2 航天铝合金铣削参数优化方法的研究 |
5.2.1 BP神经网络的构造 |
5.2.2 BP神经网络的建模流程 |
5.3 航天铝合金铣削参数的优化组合研究 |
5.3.1 优化目标及约束条件的选择 |
5.3.2 优化模型的确定 |
5.3.3 铣削参数优化组合的确定 |
5.3.4 优化参数的验证 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 主要研究内容总结 |
6.2 未来展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间已发表的论文 |
致谢 |
(10)航空发动机主轴轴承M50NIL钢应用技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题研究目的和意义 |
1.3 国内外研究现状及分析 |
1.3.1 国外研究现状及分析 |
1.3.2 国内研究现状及分析 |
1.4 主要的研究内容 |
第2章 航空发动机主轴轴承M50NIL钢与M50 钢性能对比分析 |
2.1 前言 |
2.2 M50NIL钢和M50 钢抗疲劳性能对比分析 |
2.2.1 试验方法 |
2.2.2 试验结果分析 |
2.3 材料理化性能分析 |
2.4 材料机械力学性能分析 |
2.4.1 强度指标 |
2.4.2 断裂韧性及裂纹扩展 |
2.4.3 耐温能力 |
2.4.4 抗旋弯疲劳能力 |
2.4.5 裂纹扩展性能 |
2.5 本章小结 |
第3章 航空发动机主轴轴承M50NIL钢渗氮技术 |
3.1 前言 |
3.2 渗氮技术要求 |
3.2.1 渗氮前轴承套圈技术要求 |
3.2.2 渗氮后技术要求 |
3.3 渗氮工艺测定实验 |
3.3.1 渗氮粗度测定 |
3.3.2 低温长时间实验 |
3.3.3 中高温短时间实验 |
3.3.4 中温长时间实验 |
3.3.5 降氮势实验 |
3.4 渗氮工艺微调 |
3.5 套圈工艺试验 |
3.6 渗氮参数对比分析 |
3.7 国内外渗氮硬度梯度及组织对比 |
3.7.1 硬度梯度对比 |
3.7.2 渗层组织对比 |
3.7.3 国内外渗氮指标对比分析 |
3.8 M50NIL钢渗氮前后耐磨性能对比分析 |
3.8.1 渗氮技术指标 |
3.8.2 渗氮前后硬度梯度对比分析 |
3.9 本章小结 |
第4章 M50NIL钢航空发动机主轴轴承试验分析 |
4.1 前言 |
4.2 试验过程及结果 |
4.2.1 试验器性能试验 |
4.2.2 试验器断油试验 |
4.2.3 试验器寿命试验 |
4.2.4 航空发动机首飞前试车 |
4.2.5 航空发动机断油试车 |
4.2.6 航空发动机主轴轴承引导面磨损故障 |
4.3 M50NIL钢航空发动机主轴轴承引导面磨损故障分析 |
4.3.1 宏观形貌分析 |
4.3.2 理化及断口分析 |
4.3.3 故障排查研究 |
4.4 M50NIL钢航空发动机主轴轴承表面改性影响分析 |
4.4.1 轴承尺寸结构改进 |
4.4.2 轴承表面改性 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
四、拉削件表面常见缺陷与消除方法(论文参考文献)
- [1]GH4169高温合金抽吸电极电解加工微小孔工艺研究[D]. 孙国荣. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]汽车变速器二轴输出法兰热处理工艺优化[D]. 钟流发. 江西理工大学, 2021(01)
- [3]钛合金身管内螺旋线电解加工基础研究[D]. 雷庆斌. 西安工业大学, 2021(02)
- [4]7075铝合金薄壁件加工工艺参数多目标优化[D]. 贺志昊. 西安工业大学, 2021(02)
- [5]钛合金加工振动特性及其与表面完整性关系研究[D]. 杨旭. 西安建筑科技大学, 2021
- [6]高温合金GH4169车—滚组合加工表面残余应力及疲劳寿命研究[D]. 华杨. 山东大学, 2020(08)
- [7]42CrMo钢窄深槽磨削力及表面性能的试验研究[D]. 郝建宇. 太原理工大学, 2020(07)
- [8]花键套轴向冷挤压工艺分析与装备研究[D]. 郑彬峰. 合肥工业大学, 2019(01)
- [9]航天惯导台体类结构件的切削加工仿真及工艺参数优化研究[D]. 戴耀南. 武汉工程大学, 2019(03)
- [10]航空发动机主轴轴承M50NIL钢应用技术研究[D]. 寇思源. 哈尔滨工业大学, 2019(02)