导读:本文包含了切削机理论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:机理,微观,动力学,加工,复合材料,纳米,切屑。
切削机理论文文献综述
刘枭鹏,李鹏南,李树健,牛秋林,邱新义[1]（2019）在《基于零厚度内聚力单元单向碳纤维增强树脂基复合材料微观切削机理研究》一文中研究指出为探究碳纤维复合材料(CFRP)微观切削机理,通过有限元法,采用零厚度内聚力单元模拟界面相,碳纤维建模呈圆柱状并随机分布于基体中,以此来真实反应CFRP的微观结构。通过对各组成相设置不同的材料本构、材料失效和演化准则,对4种典型角度(0°、45°、90°、135°)进行直角切削仿真,探究不同纤维角度下单向碳纤维增强树脂基复合材料(UD-CFRP)在切削过程中的微观切削机理。结果表明:不同纤维角度下CFRP的微观破坏形式不同,切削0°CFRP时破坏主要以界面开裂和纤维折断为主,切削45°和90°CFRP时主要是刀具的侵入破坏,切削135°CFRP时则发生纤维的断裂和沿纤维方向的裂纹,纤维断裂点在刀刃下方。最后,通过实验验证了微观模型的准确性。(本文来源于《宇航材料工艺》期刊2019年05期）
齐振超,李丰辰,王二化[2]（2019）在《基于热力耦合仿真的CFRP直角切削机理研究》一文中研究指出直角切削是航空航天领域纤维增强复合材料CFRP加工性能分析的重要手段。通过有限元仿真的方式,考虑切削热的影响,以直角切削的表现形式模拟CFRP材料的加工过程,分别对纤维方向角为0°,45°,90°,135°的直角切削模型进行动态仿真分析。采用Hashin损伤准则及其损伤演化准则定义材料的失效,在模拟热力耦合切削过程时将工件单元类型选为温度—位移耦合型,输出仿真结果,使用ABAQUS软件的后处理模块处理得到不同纤维方向角的加工模型的温度云图与应力云图,对其所表现出的各向异性进行了探讨。对建立起的CFRP切削仿真结果进行分析,将切削热作为比对标准,分析切削力—切削热的关联性。(本文来源于《工具技术》期刊2019年10期）
耿瑞文,杨晓京,谢启明,李芮,罗良[3]（2019）在《基于纳米划刻实验的单晶锗切削机理》一文中研究指出选用Berkovich压头,使用纳米压痕仪对单晶锗进行了变载荷纳米划刻试验,利用SEM观测了划刻过程中沟槽表面形貌特征,将划刻过程中材料的去除机制分为延性域、脆塑转变域和脆性域3个阶段,并分析了在各个阶段的力学特征。根据断裂力学理论,以切向力的首次下降作为脆塑转变发生点,由此获得单晶锗脆塑转变的临界载荷及临界深度,并分析了裂纹的产生与扩展过程。对于纳米划刻过程中法向力、切向力、摩擦因数与划刻深度的函数关系进行非线性拟合,由相关系数的计算结果表明,划刻力与划刻深度之间存在强相关性。基于赫兹接触理论计算单晶锗划刻过程中临界弹塑转变深度,其大小为1.33 nm。基于脆塑转变临界载荷,建立了表征单晶锗材料脆塑转变临界深度的表达式,结果表明其脆塑转变临界深度为561 nm。由此对于单晶锗划刻过程中不同阶段确立了量化区分方法。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2019年08期）
王利华,吴晓强,谢久明,郝瑞参[4]（2019）在《刮齿刀切削机理及参数优化研究》一文中研究指出齿轮对于制造业的重要性不言而喻,而刮齿与传统的齿轮加工方法相比具有更高的效率及更广阔的应用前景。现存的根据插齿刀设计理论衍生出的刮齿刀在理论刀刃误差方面存在严重不足。在加工中由于刀具工作角度的变化容易与工件发生干涉现象,降低加工精度与加工质量。首先,根据刮齿刀已有的相关学术成果,对刮齿过程中齿面形成过程进行分析,建立了刮齿刀运动学模型和误差模型。其次,在刀具包络齿轮理论的基础上,对刀具刃口位置和定位误差对齿轮齿廓偏差的影响进行定量分析。结果表明,加工精度存在偏差受刀具参数和加工参数的影响。通过对理论加工误差的分析,进行正交试验选择参数的最优组合,并且用选定的参数进行加工试验。结果表明,所提出的优化方法能够有效提高加工精度与加工质量。(本文来源于《机械设计》期刊2019年07期）
崔瑞瑞[5]（2019）在《基于分子动力学的镍基合金切削机理研究》一文中研究指出GH4169以其优越的综合性能如抗氧化性、耐高温而被广泛应用于航空航天领域,其大部分耐热零件的关键表面都是精密切削或者超精密切削完成的。而材料纳米尺度的研究一直是超精密加工的热门方向。原子角度下对于GH4169不同相结构与多晶结构切削过程的研究,不仅可以从纳米角度解释切削过程的机理,而且为解释宏观切削中材料属性以及刀具磨损做出深入的揭示。本文完成中我们首先做了GH4169的宏观车削实验。通过SEM对切屑根观测图以及微观金相图,我们分析得出剪切带宽度随切削速度增大而减小,而且切屑形成过程中伴随着晶粒的机械破碎与旋转,晶界迁移等变化的结论。之后,为了进一步深入研究切削过程中剪切带形成机制,工件原子的扩散行为以及更微观的相强化机制,本文针对镍基高温合金的纳米微观晶体学结构,通过SEM及HRTEM确定其内部多晶及相组成,从而确定了镍基合金多晶以及多相两种纳米切削模型。同时我们通过仿真实验验证并使用EAM,Tersoff,势能函数来赋予工件与刀具材料属性,并进一步计算及确定了刀具、工件和相两两之间的Morse势参数。最终我们通过Lammps软件仿真完成了整个切削过程模拟。在镍基合金多晶模型的分子动力学切削仿真中通过对原子剪切应变及相对位移的分析,我们分析出在多晶Ni-Fe-Cr工件模型切削中工件原子沿[-110]方向流动这呈现出切削区在该方向的剪切作用。而该作用随着刀具前进与工件原子的进一步挤压最终促成剪切带的形成。另一方面,通过计算镍、铁、铬原子在工件以及刀具中的扩散激活能,我们得出了切削过程中,工件材料中的原子通过晶界扩散到刀具与切屑界面,而后又较易通过碳化硅晶界扩散进入刀具的结论。其中更具体来说,在此晶界扩散中铬原子先进入晶界中,而后铁原子进入,其中镍原子最后完成扩散过程。并且这几种原子在扩散进入碳化硅晶界后会通过键合形成化合物。而在多相模型的切削中,我们通过γ'相切应力,层错能的变化趋势,以及切削过程中的位错相互作用,位错钉扎点数量及其随温度变化分析得出γ'相在切削中的强化作用机制表现为切削一开始工件中γ'相通过位错束集来形成交叉的层错面来阻碍工件变形,并且在刀具与工件接触并引发工件塑性变形阶段γ'相中的位错会通过扭折与割阶复合的一种机制来形成钉扎点从而来起到强化作用的结论。(本文来源于《长春工业大学》期刊2019-06-01）
杨富伟[6]（2019）在《超高强度钢30CrMnSiNi2A插铣加工切削机理与试验研究》一文中研究指出插铣加工是铣削加工中一种高效材料去除手段,可显着提高复杂零件的生产效率,降低生产成本,在航空航天等领域有很广泛的应用。插铣加工主要承受轴向力,能解决难加工材料、复杂曲面、深槽和薄壁件加工中效率低且成本高的问题。但是,当切削参数制定不合理且刀具悬伸量较大时,插铣加工也存在颤振问题,严重影响加工质量。因此,对插铣切削机理及稳定性展开研究:(1)针对叁种插铣加工类型,建立了不同类型下切削宽度模型,运用MATLAB编程验证了模型的正确性,为插铣加工动态铣削力建模和试验研究提供了理论依据。(2)在插铣加工受力分析的基础上建立了插铣铣削力模型。通过将插铣刀参与切削的底刃离散化来求解微元的切削力,并对其进行迭加及坐标变换得到各方向的铣削力。基于平均铣削力法得到插铣30CrMnSiNi2A的铣削力系数,建立关于切削参数二次多项式的动态铣削力系数模型,并运用MATLAB编程求解不同切削参数下的铣削力,验证了动态铣削力系数模型和铣削力模型的准确性。(3)对超高强度钢30CrMnSiNi2A进行插铣加工模态试验,通过模态分析得到加工系统的模态参数。基于全离散法对插铣加工叁自由度动力学模型进行求解,并运用MATLAB编程获得插铣加工稳定性曲线。采用控制变量法,探究了刀具齿数、系统刚度、固有频率、阻尼比和铣削力系数对稳定性曲线的影响。(4)为提高切削效率,保证插铣过程稳定,基于铣削力模型和稳定性曲线建立了插铣加工切削参数优化模型,以最大材料去除率为优化目标,实现了对切削速度、径向切宽、插铣步距和每齿进给量等参数的优化。本文的研究可以实现30CrMnSiNi2A超高强度钢插铣加工铣削力预测及稳定性预测,对选择最佳的插铣加工参数有指导意义。(本文来源于《中北大学》期刊2019-04-15）
贾振元,毕广健,王福吉,王小楠,张博宇[7]（2018）在《碳纤维增强树脂基复合材料切削机理研究》一文中研究指出碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)在细观尺度上由纤维、树脂及界面不同相组成,在宏观尺度上呈层迭特征,具有非均质性和各向异性。CFRP切削过程的实质是在切削力、热共同作用下同时去除高强度纤维和低强度树脂的复杂过程,极易出现加工损伤。抑制加工损伤的前提是准确揭示CFRP切削机理,而揭示其切削机理的关键是分析材料去除过程。由于纤维是复合材料内部承受主要载荷的组成相,材料的去除过程主要由纤维的断裂过程决定。因此,通过分析切削过程中纤维的受力状态,以双参数弹性地基梁理论为基础,建立了虑及纤维所受法向及切向约束,且兼虑树脂及界面温变特性的单纤维切削模型,可准确表征纤维实际受力状态,实现纤维断裂过程的准确求解。研究发现:切削深度和纤维角度影响纤维变形深度,即切深越大,纤维变形深度越大,更易产生加工损伤;随着纤维角度增加,纤维变形深度减小。同时,为解决单纤维切削模型难以直接验证的难题,利用其求解得到宏观切削力理论值,通过与试验值对比,间接验证了单纤维切削模型的正确性。同时与未考虑被切削纤维所受切向约束和树脂及界面温变特性时相比,同时考虑这两个因素可使CFRP宏观切削力计算精度平均提升20%。所建立的单纤维切削模型不仅能够从细观尺度准确揭示CFRP去除机理,而且可为后续有关损伤抑制的研究提供理论依据。(本文来源于《机械工程学报》期刊2018年23期）
柏伟[8]（2018）在《典型难加工材料振动辅助切削机理与可加工性实验研究》一文中研究指出振动辅助加工技术是在刀具上辅助施加一定频率的微米级振幅,以实现刀具与工件的相对位置周期性地改变,从而获得某些方面性能优于普通加工的技术。其在难加工材料加工中表现出显着的优越性,受到越来越多学者的关注。由于难加工材料种类繁多、特性各异,振动辅助切削实验进展还不充分,相关切削机理尚不完善。本文以广泛应用的钛合金为代表,分析了振动辅助切削机理,并开展了实验验证;另一方面,论文针对叁种典型难加工材料开展了可加工性实验研究,为进一步探索其加工机理提供了实验依据。本文主要创新研究工作如下:1)提出了一种改进的正交切削切屑形成模型,该模型可预测连续和锯齿形切屑形成与切削力。基于非等距剪切区模型和Calamaz改进型Johnson-Cook材料模型预测了主剪切区应变场、应变率场和温度场,提出了依托材料特性的剪切角计算方案。针对刀屑接触区的材料流动特征,建立了简化的刀屑接触区模型。并依托主剪切区与第二变形区的变量耦合关系,提出了一套改进的、精确的、高效的正交切削过程预测模型。建立了锯齿切屑几何形态与剪切区变量的关系,为锯齿切屑的形成机理研究提供了参考。2)提出了一维和椭圆振动辅助切削过程切屑形成与切削力预测模型。分析了一维振动辅助切削运动学原理,以及单周期内瞬态刀屑接触区长度和瞬态剪切角,利用实验验证了普通切削与一维振动辅助切削剪切角随加工参数的变化规律。分析了椭圆振动切削瞬态切削厚度和瞬态剪切角,并阐述了椭圆振动切削过程主切削力与背向力在单周期内各阶段切削力波动的原理,利用实验对单周期内切削力的预测进行了有效验证。3)建立了振动辅助切削已加工表面和切屑的微观组织演变模型,模型分析与实验结果表明高频振动辅助切削能实现低损伤加工。在分析和比较了叁种材料本构方程的基础上,建立了振动辅助切削的有限元模型,通过导入材料动态再结晶模型,比较了振动辅助切削与普通切削后已加工表面与切屑动态再结晶晶粒尺寸与平均晶粒尺寸,利用实验分别验证了两种加工方式对已加工表面和切屑微观组织的影响。实验表明高频振动辅助切削(超声辅助切削)已加工表面平均晶粒尺寸大于普通切削的平均晶粒尺寸,且更接近于材料基体晶粒度,高频振动辅助切削已加工表面平均晶粒尺寸沿深度方向分布更均匀。4)开展了高频振动辅助车削镍基高温合金的可加工性实验,发现振动辅助车削可减小由普通加工过程产生的残余拉应力的净值。以镍基合金718和625为对象,分别测试了普通车削与高频振动辅助车削切削力、表面形貌和粗糙度、残余应力。当切削速度低于临界速度、较低的进给量与切削深度、较高的振动幅值时,高频振动辅助车削可显着降低切削力。表面轮廓的曲线显示振动辅助车削后表面相比于普通车削更平滑,且在不同的加工参数下高频振动辅助车削可显着地改善表面形貌。高频振动辅助车削对表面粗糙度的降低量随着进给量的增加而减小,并随着振动幅值的增大而增大。高频振动辅助车削镍基高温合金可产生更多的残余压应力。5)开展了高频振动辅助车削颗粒增强金属基复合材料的可加工性实验,发现普通的WC刀具采用高频振动辅助车削可获得PCD刀具近似的加工效果。针对碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行普通车削与振动辅助车削实验,并对比了不同刀具和润滑条件下加工过程切削力、切削温度,分析了不同的切屑形态产生机理,比较了已加工表面粗糙度和形貌。高频振动辅助车削获得了明显的切削力降低量,使用WC刀具的干切条件主切削力降低了68%。振动辅助车削将碳化硅颗粒增强铝基复合材料的不连续的断裂C型切屑变为连续和半连续切屑。高频振动辅助车削减少了刀具积屑瘤产生并改善了已加工表面形貌。采用WC刀具时普通车削与振动辅助车削均出现磨粒磨损和粘结磨损。6)开展了皮质骨普通切削、一维高频振动辅助切削、二维低频振动辅助切削的机理分析与实验,发现振动辅助切削可改变骨材料裂纹扩展规律和降低切削力。分析了皮质骨普通切削在不同切削深度和切削方向下的切屑形成机理与裂纹扩展规律。皮质骨普通切削随着切削深度增加,切屑逐渐从连续切屑到锯齿形切屑再到断裂切屑,不同的切削方向裂纹的扩展规律也不同。开发了一维高频与二维低频振动辅助切削皮质骨装置,分析了振动切削与普通切削裂纹扩展的差异,且比较了不同加工方式的骨材料切削力。皮质骨一维高频振动辅助切削可将普通切削产生的大块断裂切屑转变为不连续或连续小块叁角状切屑,裂纹的扩展也由不规律的方向变为主剪切方向,振动辅助切削切屑形态规律、已加工骨材料表面裂纹与缺陷减少。二维低频振动辅助切削改变了皮质骨普通切削切屑生成过程,造成了更小的切屑曲率和切屑断裂,同时二维低频振动辅助切削也在不同切削方向降低了切削力。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-11-01）
杨大勇[9]（2018）在《石墨/聚合物复合材料正交切削机理及表面粗糙度预测》一文中研究指出石墨/聚合物复合材料是对石墨浸渍聚合物,以减少石墨孔隙率、提高强度和韧性,在燃料电池、机械密封、石油化工等领域有广泛应用。石墨/聚合物复合材料相对于普通石墨,由于材料成分不同、组织结构不同、力学性能不同,加工机理存在较大差异。因此,深入研究石墨/聚合物复合材料的切削机理对实际应用具有重要意义。尽管石墨/聚合物复合材料力学性能有所改善,但仍属典型的脆性材料,加工过程中易产生裂纹,在已加工表面形成凹坑和微裂纹等缺陷,且裂纹的产生和扩展有着独特的规律。为揭示石墨/聚合物复合材料切削时材料的去除机理,建立了正交切削时切削区应力场有限元分析模型,预测裂纹的产生和扩展路径,并用边位印压实验进行验证。结果表明,正交切削时,随着刀具的切入,裂纹从刀尖处产生,并向工件内部扩展,然后朝待加工表面扩展,扩展路径呈圆弧形。对边位印压实验中裂纹的产生和扩展进行动态观察和显微观察,结果表明,当印压载荷达到某一临界载荷时裂纹开始产生并迅速扩展一小段距离,随后短暂停止扩展;随着印压的继续,裂纹再次扩展并迅速延伸至试样表面。显微观察结果表明,裂纹在微观上呈锯齿形向前扩展。基于裂纹的产生和扩展规律,建立了石墨/聚合物复合材料正交切削时的切削过程模型,材料去除过程包括大块去除、微小块去除和小块去除。该模型能较好地解释已加工表面和切屑的形成,以及切削力的波动。研究了切削工艺参数,包括刀具前角、刀具钝圆半径、切削厚度以及切削速度对表面粗糙度的影响规律。其中,刀具前角对已加工表面粗糙度的影响有着独特的规律,即刀具前角为正时,随着刀具前角的增加,表面粗糙度下降。为解释刀具前角对表面粗糙度的独特影响规律,分析了不同前角时切削区的应力场以及裂纹产生和扩展规律。结果表明,随着刀具前角的增加,产生的裂纹愈朝待加工表面扩展,从而使已加工表面质量得到改善。利用正交试验分析了刀具前角、刀具钝圆半径、切削厚度以及切削速度对已加工表面粗糙度的影响。结果表明,对已加工表面粗糙度影响最为显着的是切削厚度,而影响最弱的切削速度;利用正交试验所获得的最低表面粗糙度Ra为3.09 μm,并获得了该粗糙度的对应工艺参数。研究了切削工艺参数对切削力的影响规律。结果表明,典型的切削力呈现出周期性波动,该特征与切削过程模型能够较好地吻合。在正交试验的基础上,利用信噪比分析了刀具前角、刀具钝圆半径、切削厚度以及切削速度对切削力的影响,获得了最小切削力的优化参数。建立了基于径向基函数人工神经网络的已加工表面粗糙度预测模型,该模型经过训练后对于石墨/聚合物复合材料已加工表面粗糙度Ra的预测误差在7%以内。利用遗传算法对训练后的预测模型进行优化,结果表明,石墨/聚合物复合材料的最低已加工表面粗糙度Ra为1.81μm,并获得了最低粗糙度的工艺参数。验证实验表明,石墨/聚合物复合材料的最低已加工表面粗糙度Ra为1.95 μm。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-10-17）
王超,李淑娟,柴鹏,严俊超,李言[10]（2018）在《单晶SiC微切削机理分子动力学建模与仿真研究》一文中研究指出单晶Si C硬度高、脆性大,加工困难,在塑性域加工时处于纳米尺度才可明显改善表面质量、获得高的精度。而单晶Si C的切削机理研究使用有限元和实验方法,无法获得时间尺度在飞秒或皮秒下材料发生的变化。为此,采用分子动力学模拟方法,对单晶3C-Si C切削过程进行了建模和仿真,分析了在不同切削速度、切削深度下切削力的变化。研究结果表明:切削速度为50 m/s、100 m/s和200 m/s时对应的平均切向切削力为737.34 n N、635.29 n N和587.09 n N,单晶Si C表面采用合适的切削速度能减小切削过程的切削力。(本文来源于《兵工学报》期刊2018年08期）
切削机理论文开题报告
（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：
直角切削是航空航天领域纤维增强复合材料CFRP加工性能分析的重要手段。通过有限元仿真的方式,考虑切削热的影响,以直角切削的表现形式模拟CFRP材料的加工过程,分别对纤维方向角为0°,45°,90°,135°的直角切削模型进行动态仿真分析。采用Hashin损伤准则及其损伤演化准则定义材料的失效,在模拟热力耦合切削过程时将工件单元类型选为温度—位移耦合型,输出仿真结果,使用ABAQUS软件的后处理模块处理得到不同纤维方向角的加工模型的温度云图与应力云图,对其所表现出的各向异性进行了探讨。对建立起的CFRP切削仿真结果进行分析,将切削热作为比对标准,分析切削力—切削热的关联性。
（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。
切削机理论文参考文献
[1].刘枭鹏,李鹏南,李树健,牛秋林,邱新义.基于零厚度内聚力单元单向碳纤维增强树脂基复合材料微观切削机理研究[J].宇航材料工艺.2019
[2].齐振超,李丰辰,王二化.基于热力耦合仿真的CFRP直角切削机理研究[J].工具技术.2019
[3].耿瑞文,杨晓京,谢启明,李芮,罗良.基于纳米划刻实验的单晶锗切削机理[J].稀有金属材料与工程.2019
[4].王利华,吴晓强,谢久明,郝瑞参.刮齿刀切削机理及参数优化研究[J].机械设计.2019
[5].崔瑞瑞.基于分子动力学的镍基合金切削机理研究[D].长春工业大学.2019
[6].杨富伟.超高强度钢30CrMnSiNi2A插铣加工切削机理与试验研究[D].中北大学.2019
[7].贾振元,毕广健,王福吉,王小楠,张博宇.碳纤维增强树脂基复合材料切削机理研究[J].机械工程学报.2018
[8].柏伟.典型难加工材料振动辅助切削机理与可加工性实验研究[D].华中科技大学.2018
[9].杨大勇.石墨/聚合物复合材料正交切削机理及表面粗糙度预测[D].华南理工大学.2018
[10].王超,李淑娟,柴鹏,严俊超,李言.单晶SiC微切削机理分子动力学建模与仿真研究[J].兵工学报.2018
论文知识图
