| 摘要 | 第9-11页 |
| ABSTRACT | 第11-13页 |
| 第1章 绪论 | 第14-30页 |
| 1.1 本课题研究的目的及意义 | 第14-16页 |
| 1.2 高速切削国内外研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.1 高速切削的基本概念、特点及应用范围 | 第16-17页 |
| 1.2.2 高速切削机理研究简介 | 第17-18页 |
| 1.3 高速切削表面质量的研究现状 | 第18-25页 |
| 1.3.1 高速切削表面粗糙度的研究现状 | 第18-20页 |
| 1.3.2 高速切削表面残余应力研究现状 | 第20-23页 |
| 1.3.3 高速切削表面加工硬化研究现状 | 第23-24页 |
| 1.3.4 有限元技术在加工表面研究中的应用简介 | 第24-25页 |
| 1.4 问题的提出 | 第25-26页 |
| 1.4.1 本研究领域存在的问题 | 第25-26页 |
| 1.4.2 本课题主要解决的问题 | 第26页 |
| 1.5 课题的主要内容 | 第26-30页 |
| 1.5.1 研究内容 | 第26-27页 |
| 1.5.2 论文结构 | 第27-30页 |
| 第2章 高速切削过程建模及数值模拟 | 第30-54页 |
| 2.1 高速切削几何模型的建立 | 第30-36页 |
| 2.1.1 切削模型的分类 | 第30-31页 |
| 2.1.2 基于Oxley切削预报理论的高速切削模型的建立 | 第31-32页 |
| 2.1.3 斜角切削模型分析 | 第32-36页 |
| 2.2 高速切削过程热-弹塑性变形有限元分析 | 第36-43页 |
| 2.2.1 高速切削过程特点 | 第36-37页 |
| 2.2.2 高速切削有限元建模 | 第37-38页 |
| 2.2.3 热-弹塑性变形场应力-应变关系模型 | 第38-42页 |
| 2.2.4 更新的Lagrange方法及平衡方程 | 第42-43页 |
| 2.3 切削过程有限元模拟技术 | 第43-46页 |
| 2.3.1 材料流动应力模型 | 第43-44页 |
| 2.3.2 切屑分离准则 | 第44-45页 |
| 2.3.3 刀具前、后刀面摩擦系数的确定 | 第45页 |
| 2.3.4 网格划分技术 | 第45-46页 |
| 2.4 高速切削过程有限元模拟 | 第46-53页 |
| 2.4.1 正交切削区应力场及温度场模拟 | 第46-49页 |
| 2.4.2 斜角切削应力场及温度场模拟 | 第49-53页 |
| 2.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 第3章 高速切削第三变形区热-力耦合分析 | 第54-74页 |
| 3.1 高速铣削已加工表面分析模型 | 第54-57页 |
| 3.1.1 已加工表面的形成过程 | 第55-56页 |
| 3.1.2 已加工表面分析模型的建立 | 第56-57页 |
| 3.2 工件表面应力场解析 | 第57-64页 |
| 3.2.1 剪切区的应力计算 | 第57-59页 |
| 3.2.2 刃口区应力计算 | 第59-60页 |
| 3.2.3 刀-工摩擦磨损区受力分析 | 第60-64页 |
| 3.3 工件表面温度场分析 | 第64-67页 |
| 3.3.1 概述 | 第64-65页 |
| 3.3.2 剪切区温度计算 | 第65-66页 |
| 3.3.3 刃口区温度计算 | 第66页 |
| 3.3.4 刀-工摩擦磨损接触区温度计算 | 第66-67页 |
| 3.4 刀-工接触区热-力耦合分析 | 第67-73页 |
| 3.4.1 非稳态热传导工件表面温度场的数值分析 | 第67-69页 |
| 3.4.2 有限变形下的热-力耦合弹塑性有限元方程 | 第69-70页 |
| 3.4.3 热-力耦合计算步骤 | 第70-71页 |
| 3.4.4 后刀面有磨损时工件表面应力场及温度场分布数值模拟 | 第71-73页 |
| 3.5 本章小结 | 第73-74页 |
| 第4章 高速铣削加工表面粗糙度 | 第74-96页 |
| 4.1 高速铣削平面试验 | 第74-81页 |
| 4.1.1 高速铣削平面单因素试验及结果分析 | 第75-77页 |
| 4.1.2 高速铣削平面正交试验设计及经验模型的建立 | 第77-81页 |
| 4.2 高速铣削自由曲面试验 | 第81-84页 |
| 4.2.1 问题的提出 | 第82页 |
| 4.2.2 高速铣削自由曲面方案设计与结果对比 | 第82-84页 |
| 4.3 已加工表面残留高度几何模型 | 第84-88页 |
| 4.3.1 高速铣削平面残留高度几何模型 | 第85页 |
| 4.3.2 高速铣削自由曲面残留高度几何模型 | 第85-87页 |
| 4.3.3 分析与讨论 | 第87-88页 |
| 4.4 已加工表面残留高度力学模型 | 第88-92页 |
| 4.4.1 高速铣削平面已加工表面形貌观察 | 第88-89页 |
| 4.4.2 加工表面残留高度力学建模思想 | 第89-90页 |
| 4.4.3 基于分子-机械摩擦理论弹塑性变形的计算 | 第90-92页 |
| 4.5 影响高速铣削加工表面粗糙度的主要参数 | 第92-95页 |
| 4.5.1 铣削参数对平面加工表面粗糙度的影响 | 第92-94页 |
| 4.5.2 影响自由曲面粗糙度的主要因素 | 第94-95页 |
| 4.5.3 提高表面粗糙度的措施 | 第95页 |
| 4.6 本章小结 | 第95-96页 |
| 第5章 高速铣削加工表面残余应力 | 第96-112页 |
| 5.1 高速铣削加工切削力及切削区相对温度试验 | 第96-99页 |
| 5.1.1 高速铣削试验方案 | 第96页 |
| 5.1.2 切削力及工件表面切削温度的测试 | 第96-99页 |
| 5.2 高速铣削表面残余应力测试及分析 | 第99-105页 |
| 5.2.1 残余应力测试方法及原理简介 | 第99-101页 |
| 5.2.2 主轴转速对残余应力的影响 | 第101-103页 |
| 5.2.3 进给速度对残余应力的影响 | 第103-104页 |
| 5.2.4 残余应力测试分析小结 | 第104-105页 |
| 5.3 高速铣削表面残余应力产生机理 | 第105-108页 |
| 5.3.1 已加工表面残余应力的产生 | 第105-106页 |
| 5.3.2 切削加工残余应力理论分析 | 第106页 |
| 5.3.3 不均匀热-力耦合强应力场作用机理 | 第106-108页 |
| 5.4 残余应力对已加工表面微观结构的影响 | 第108-111页 |
| 5.4.1 已加工表面变质层结构 | 第108页 |
| 5.4.2 工件断面微观结构 | 第108-110页 |
| 5.4.3 工件表面微观裂纹分析 | 第110-111页 |
| 5.5 本章小结 | 第111-112页 |
| 第6章 高速铣削加工表面加工硬化 | 第112-129页 |
| 6.1 切削加工表面硬化评价方法 | 第112-113页 |
| 6.1.1 硬化层深度h_H | 第112页 |
| 6.1.2 表层加工硬化程度N_H | 第112页 |
| 6.1.3 X射线衍射峰半高宽HW | 第112-113页 |
| 6.1.4 表层微观形貌结构 | 第113页 |
| 6.2 高速铣削加工表面硬化层的测试 | 第113-117页 |
| 6.2.1 测试试样的制作 | 第113-114页 |
| 6.2.2 工件表面加工硬化的检测 | 第114-117页 |
| 6.3 已加工表面变质层形貌检测与分析 | 第117-121页 |
| 6.3.1 工件断面形貌测试(SEM) | 第117-119页 |
| 6.3.2 变质层不同层面微观结构观察(TEM) | 第119-120页 |
| 6.3.3 加工硬化形变深度分析 | 第120-121页 |
| 6.4 高速切削加工表面硬化机理 | 第121-126页 |
| 6.4.1 加工硬化与流动应力的关系 | 第121-122页 |
| 6.4.2 加工硬化的热-力耦合机理 | 第122-123页 |
| 6.4.3 加工硬化位错机理 | 第123-126页 |
| 6.5 影响加工硬化的因素 | 第126-128页 |
| 6.5.1 工件材料性能的影响 | 第127页 |
| 6.5.2 切削速度的影响 | 第127-128页 |
| 6.5.3 进给速度的影响 | 第128页 |
| 6.5.4 刀具参数的影响 | 第128页 |
| 6.6 本章小结 | 第128-129页 |
| 结论与展望 | 第129-133页 |
| 全文总结 | 第129-131页 |
| 论文创新 | 第131页 |
| 工作展望 | 第131-133页 |
| 参考文献 | 第133-143页 |
| 致谢 | 第143-144页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研情况 | 第144-145页 |
| 一、攻读博士学位期间所发表的学术论文 | 第144-145页 |
| 二、攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第145页 |
