GCr15轴承钢论文超声辅助硬态车削GCr15轴承钢物理机械性能的试验研究

GCr15轴承钢论文：超声辅助硬态车削GCr15轴承钢物理机械性能的试验研究【中文摘要】随着PCBN刀具的出现,硬态车削技术在难加工材料中被应用的越来越广泛。以硬态车削代替传统的磨削来完成淬硬材料的精加工工序已成为了一个新的加工方法。而把超声振动车削和普通硬车削相结合的加工技术也已成为各国学者研究硬车削的新方法。研究表明硬态车削中工件表面产生的残余应力和白层是不可避免的,加工过程中切削用量和刀具磨损等是影响残余应力和白层形成的主要因素。本文采用PCBN刀具对GCr15轴承钢在普通和超声振动车削条件下进行干式车削,通过正交试验研究了机床转速、进给量和切削深度对残余应力和白层的影响规律,并对切削参数进行了优化。研究发现,超声振动车削和普通车削GCr15轴承钢都产生残余压应力。机床转速n对切向残余压应力的影响最大,进给量f次之,切削深度a_p对切向残余压应力的影响最小。残余压应力可以提高工件的抗疲劳性能和使用寿命,所以利用正交设计助手软件对超声振动车削加工中的切削用量进行了优化,以便在车削过程中得到最佳的残余压应力。本试验中的优化切削用量为:机床转速n=250r/min,进给量f=0.103mm/r,切削深度a_p=0.18mm.。通过普通和超声振动车削GCr15轴承钢的试验发现,普通...【英文摘要】WiththeappearanceofPCBNtool,theapplicationofhardturninginhard-to-cutmaterialsismoreandmorewide.Ithasbecomeanewmachiningmethodthatusinghardturningtoinsteadofgrindingasthefinishingoperationofhardenedmaterials.Whiletheprocessingtechnologyofcombiningbetweenultrasonicandcommonturningisalsobecominganewstudymethodforscholarsfromvariouscountries.Asweknow,thewhitelayerandresidualstressofworkpiececannotbeavertedinhardturning.Thecutting...【关键词】GCr15轴承钢PCBN刀具超声振动车削残余应力白层优化【英文关键词】GCr15bearingsteelPCBNtoolUltrasonicvibrationturningResidualstressWhitelayerOptimization【目录】超声辅助硬态车削GCr15轴承钢物理机械性能的试验研究致谢4-5摘要5-6Abstract6-71绪论10-201.1课题来源101.2课题产生的背景与意义10-111.3硬态切削的研究现状11-141.4白层的研究现状14-171.5超声振动切削技术的研究现状17-191.6本课题的主要研究内容19-202超声振动车削机理及试验装置的研制20-362.1超声振动车削的动力学分析20-262.1.1超声振动车削的运动学分析20-232.1.2超声振动车削中工件的动态变化23-262.2不敏感性振动车削机理26-272.3超声振动车削降低切削力和切削温度的机理27-312.3.1超声振动车削对切削力的影响27-302.3.2超声振动车削对切削温度的影响30-312.4超声振动车削装置的研制31-352.4.1超声振动车削装置的选用及设计31-342.4.2超声振动车削系统的试振34-352.5本章小结35-363超声振动车削GCr15轴承钢表面残余应力的试验研究36-503.1残余应力的分类36-373.2残余应力的测量原理37-403.3超声振动车削GCr15轴承钢表面残余应力的试验设计40-443.3.1试验目的、方案及条件40-423.3.2切削参数的选择42-443.4试验结果及分析44-473.4.1机床转速对残余应力的影响44-453.4.2切削深度对残余应力的影响45-463.4.3进给量对残余应力的影响46-473.5超声振动车削试验结果的极差分析及切削用量的优化47-493.6本章小结49-504超声振动车削GCr15轴承钢白层形成的试验研究50-684.1白层的形成机制50-524.1.1摩擦热作用机制50-514.1.2热-机械机制514.1.3塑性变形机制51-524.2白层的形成条件及其影响因素52-534.2.1白层的形成条件52-534.2.2白层形成的影响因素534.3试验设计和试验参数的选取53-554.4试验结果及分析55-614.4.1声振系统共振时的试验结果及分析55-574.4.2低频振动车削时的试验结果及分析57-604.4.3高频振动车削的试验结果及分析60-614.5切削用量对白层厚度的影响61-654.5.1机床转速对白层厚度的影响61-634.5.2进给量对白层厚度的影响63-644.5.3切削深度对白层厚度的影响64-654.6切削用量的优化65-664.7本章小结66-685总结与展望68-725.1本文的试验研究成果68-695.2展望69-72参考文献72-76作者简历76-78学位论文数据集78