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1、PCBN刀具切削鈦合金TC4機(jī)理的研究MechanismonCuttingTitaniumAlloyTC4withPCBNTool作者姓名趙盟．一學(xué)位類型堂壓亟±學(xué)科、專業(yè)扭越盔』造叢墓自動(dòng)絲研究方向扭越生9造讓篡扭綻金自動(dòng)絲導(dǎo)師及職稱奎塑呈塾握9．011年4月合肥工業(yè)大學(xué)lIll'1111ITIIIIi
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3、IIIqllllllY1886028本論文經(jīng)答辯委員會(huì)全體委員審查，確認(rèn)符合合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文質(zhì)量要求。答辯委員會(huì)簽名：(工作單位、職稱)主席：虧毛親島臺(tái)峨以肱孚挑．i7黼鲺徽z合(k2也t；杈孑灸倉(cāng)}lD≥易六否熬援．》島__：魈訝委
4、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)志和致i舅}的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得金Ⅱ巴』L些厶堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)何或證1；而使川過(guò)的材料。與我一同．I：作的同忠對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已住論文中作了明確的說(shuō)明井表示謝意。學(xué)位論文作者簽字：蔻苧銻簽字日}lJj：工口If年牟月夠日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)何論文作者完全r解僉壁：!：些厶堂有火保留、使川學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件利磁糯，允許論文被殼閱或
5、借閱。本人授權(quán)僉Ⅱ墨：!：些厶堂可以將學(xué)位論文的全部或部分論文內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采川影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適月：j本授權(quán)jJ5)學(xué)何論文者簽名：勿綿導(dǎo)師簽名：冬南專簽字日!
6、Jj：工。f1年?duì)幵隆?；日簽字日期?移f1年4月夠日學(xué)位論文作者畢業(yè)后玄向：l：作單何：通訊地址：電話：郵編：PCBN刀具切削鈦合金TC4機(jī)理的研究摘要鈦合金具有一系列優(yōu)良的性能，在航空、航天、車輛工程、生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。由于鈦合金的熱導(dǎo)率低、彈性模量小、化學(xué)活性高，其可加工性能差，是一種難加
7、工材料。隨著高速切削加工技術(shù)的研究，鈦合金的高速切削加工近年來(lái)也成了國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本文通過(guò)新型快速落刀裝置進(jìn)行鈦合金TC4切屑金相試驗(yàn)。切屑金相制備完成后，采用電子顯微鏡觀察不同切削用量下的切屑形貌，分析了切屑內(nèi)部的變形特征以及切削速度對(duì)剪切帶影響。分析結(jié)果表明切屑內(nèi)部在很窄的區(qū)域內(nèi)發(fā)生了較大的剪切滑移變形且剪切帶經(jīng)腐蝕后呈白亮狀，組織細(xì)密，而其周圍的基體由于受熱影響較小未發(fā)生較大變形。隨著切削速度的提高剪切帶的寬度與速度成反比。通過(guò)軟件Digimizer對(duì)鋸齒形切屑的形態(tài)參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量和分析，研究了切削用量對(duì)鋸齒形切屑齒距與切削比、剪切帶傾角
8、、鋸齒化程度影響。通過(guò)單因素試驗(yàn)，分析PCBN切削鈦合金TC4時(shí)切削用量對(duì)刀具的壽命的影響。試驗(yàn)后通過(guò)電子顯微鏡(SEM)和能量分散光譜(EDS)掃描，探討PCBN刀具在切削鈦合金的損壞形態(tài)和磨損機(jī)理。研究嘗試用有限元仿真技術(shù)對(duì)金屬切削過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，本文通過(guò)大型仿真軟件ABAQUS，以Johnson．Cook模型為材料本構(gòu)方程，并使用切削分離準(zhǔn)則，建立高速正交切削有限元模型，仿真鋸齒狀切屑的形成。仿真所得切屑和試驗(yàn)所得結(jié)果有很好的吻合性，特別是在刀具前角為0。時(shí)，兩種方式得到的剪切角都為45。。因此判斷用有限元方法仿真金屬切削過(guò)程是可行的。關(guān)鍵
9、字：鈦合金；切削根部金相；刀具壽命；刀具磨損機(jī)理；有限元仿真MechanismonCuttingTitaniumAlloyTC4withPCBNToolABSTRACTBecauseoftheexcellentperformanceofTitaniumalloy,itiSusedmoreandmorewidelyinindustryfields，includingaviation，spaceflight，vehicleengineeringandbiomedicalengineeringetc．Becauseoflowthermalconducti
10、vity，smallelasticmodulusandhighchemicalactivity,Titaniumalloyisdifficulttobemanufactured．Withthedevelopmentofhigh-speedmachiningtechnology，highspeedcuttingoftitaniumalloyhasbecomearesearchhotspotathomeandabroadinrecentyears．TitaniumalloyTC4chipmetallographicaregotbythefast．too
11、ldroppingequipment．Aftermetallographicpreparationofchips，chip
