超硬合金激光超声复合精密切削机理的有限元仿真

来源 :河南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pan303
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
碳化钨(WC)是一种用途广泛的金属基复合材料(MMC)材料,由于具有高硬度、高耐磨性、耐高温等优良特性,硬质合金在现代工具材料、耐磨材料和耐腐蚀材料中占有极其重要的地位,更是航空航天、光学及电子等领域中的热门材料。但是到目前为止,作为硬脆性材料的一种,用传统切削(CC)加工方法精密加工硬质合金仍然是一个严峻的挑战。本文结合课题组对硬脆材料的超声加工已有的研究,将超精密切削方法与特种加工理论相结合,提出了采用激光加热与二维超声振动复合的超精密车削方法,使用金刚石刀具(PCD),利用已有的超精密金刚石机床,实现WC(15%Co)的超精密加工。  本文以碳化钨合金的精密切削过程为主要研究对象,研究了复杂条件下切削力理论,给出振动频率和振幅对平均切削力影响的解析式;建立了激光加热与二维超声振动辅助复合切削模型;利用数值方法模拟了超声椭圆振动切削力特性、一个周期中变形区与切屑中应力变化规律,振动参数、切削参数、激光加热参数等加工工艺参数对切削力的影响变化规律,并对切削力理论分析进行验证;与普通切削和一维超声振动切削进行对比,揭示硬质合金在复杂加工条件下的材料去除机理,得出最优切削参数。  通过普通和复合条件下的切削碳化钨过程模拟发现,主切削力与进给抗力的峰值随着振动频率的增大而增大,但随着振幅、刀具前角及激光加热温度的增大而减小,而平均切削力都呈减小趋势,反转效果改善;与普通切削和一维超声振动切削对比,激光超声复合切削技术由于摩擦反转、间歇切削及材料软化等因素作用,切削WC时具有独特的切削力特性,且同等条件下,其平均切削力最小。
其他文献
随着社会经济的发展,人类对能源的需求越来越大,传统的化石能源面临枯竭的危机,并且其在消耗的过程中,给环境带来了严重的污染。节约能源,保护环境已经成为人类可持续发展的必要条
季节不等人,春日胜黄金.我省备春耕已经到了最关键的时节.要在抓好疫情防控的同时,全力组织备春耕生产,把不能等的事干起来,把备春耕硬任务扛起来.
期刊
CVD金刚石薄膜涂层具有十分接近天然金刚石的硬度,热导率高、弹性模量大、低的热膨胀系数和摩擦系数以及良好的化学稳定性质,被誉为本世纪最具有发展前景的涂层材料。随着新型
通风机是煤矿行业的关键设备,它的安全高效运行,充分保证了煤矿的安全生产,进而可以带来良好的经济效益和社会效益。叶片是通风机的关键零部件,也是最易引发事故的部件。在所发生
电动汽车(Electric Vehicle,简称EV)是一种以动力电池作为能源的环保型汽车,具有很好的发展前景,动力电池是决定其性能优劣的重要零部件。对电池荷电状态(Stateof Charge,简称SOC
在光电探测设备的运输、转场等过程中,激光器光轴与转台的共轴孔径发射系统的光轴会产生相对位移。因此,设备展开后,校正两个光学系统光轴的共轴性十分必要。本文利用四象限探测
随着高速精密加工技术的需要与机床技术的进步发展,现在的机械加工制造技术都在朝着高速度、高效率、高精度、高智能化的方向发展。高档数控机床是应用和发展高速加工技术的前
2月20日,满载“金谷农场”品牌稻花香大米、一级豆油以及“龙江丁香花”品牌苏打水等价值100万元捐赠物资的多辆货车从省农投集团驶出,驶向黑龙江省中医药大学附属第二医院南
期刊
市政工程项目的建设复杂性往往较高,同时还伴随着较为严格的工期要求,需要在规定时间内完成项目建设,以求尽快促使市政工程项目可以投入使用.基于此,在市政工程项目管理中切
随着空间技术的发展,空间结构愈加趋向大型化和柔性化,其模态频率和阻尼比变得微乎其微。为了满足空间挠性结构在工作时具有高稳定性和高定位精度的需求,振动控制和振动抑制变得