基于DEFORM-3D的鈦合金車削加工過(guò)程分析

基于DEFORM-3D的鈦合金車削加工過(guò)程分析摘要鈦合金具有出色的機(jī)械性能和良好的惰性化學(xué)性能，使得鈦合金在飛機(jī)、火箭、輪船、醫(yī)療器械等領(lǐng)域有著廣泛的運(yùn)用。但是，鈦合金材料的出色物理和化學(xué)特點(diǎn)，也讓其加工困難成為行業(yè)內(nèi)出名的材料。本設(shè)計(jì)通過(guò)deform-3D有限元模擬軟件對(duì)車削鈦合金的加工過(guò)程進(jìn)行仿真模擬，建立出鈦合金的刀具的幾何模型，材料模型，刀具磨損模型這里要認(rèn)真寫(xiě)，寫(xiě)自己的研究?jī)?nèi)容，做了什么，這里寫(xiě)的太省略了。。對(duì)刀具的幾何參數(shù)和車削要素進(jìn)行分析，選擇相對(duì)應(yīng)的三個(gè)參數(shù)，通過(guò)正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)車削模擬得出相應(yīng)的模型方案。通過(guò)DEFORM-3D軟件對(duì)得出的參數(shù)方案，進(jìn)行分析，得出結(jié)果。通過(guò)對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)切削刀具的幾何參數(shù)和切削用量對(duì)鈦合金加工時(shí)的切削熱度和切割力都有影響;當(dāng)切削要素不變時(shí),刀具角度上的前角對(duì)切削力的影響最大,后角和容屑槽大小幾乎不影響;前角和后角對(duì)切削溫度的影響幾乎相等,容屑槽最小。當(dāng)?shù)毒邠碛邢嗤膸缀螀?shù)時(shí),影響切削熱度和切削力度最大的因素切割速率，隨后是進(jìn)給速度，進(jìn)給深度最小。這里要認(rèn)真寫(xiě)，寫(xiě)自己的研究?jī)?nèi)容，做了什么，這里寫(xiě)的太省略了。關(guān)鍵詞：容屑槽尺寸；前角；后角；切削力；刀具幾何參數(shù)；鈦合金20202020屆目錄1緒論 11.1本設(shè)計(jì)的目的、意義 21.2本設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況及存在的問(wèn)題 21.3本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的主要問(wèn)題 32基于DEFORM-3D的鈦合金車削加工過(guò)程分析 42.1有限元模型的建立 42.2刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力，切削溫度影響的三維正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 92.2.1鈦合金的車削參數(shù)選擇 92.2.2正交設(shè)計(jì)變量的確定 92.2.3正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 92.2.4后處理結(jié)果對(duì)比分析 102.2.5數(shù)據(jù)分析處理 132.3切削用量對(duì)切削溫度和切削力影響的三維正交試驗(yàn)分析 162.3.1鈦合金的車削參數(shù)選擇 162.3.2正交設(shè)計(jì)變量的確定 162.3.3正交實(shí)驗(yàn)安排 172.3.4后處理結(jié)果對(duì)比分析 182.3.5數(shù)據(jù)分析處理 213結(jié)論 23參考文獻(xiàn) 24謝辭 25PAGE6論文結(jié)構(gòu)太亂了，先后邏輯關(guān)系都不好，按我后面批注里的順序?qū)憽Ｕ撐慕Y(jié)構(gòu)太亂了，先后邏輯關(guān)系都不好，按我后面批注里的順序?qū)憽?緒論緒論緒論在上世紀(jì)50年代初，鈦合金被開(kāi)發(fā)成為一種結(jié)構(gòu)重要的金屬，是具有出色的機(jī)械性能和良好的惰性化學(xué)性能的金屬。在上世紀(jì)50年代至60年代，發(fā)展成為航天領(lǐng)域里重要的結(jié)構(gòu)金屬，并被大規(guī)模使用于制造飛機(jī)。在70年代初，鈦合金的耐腐蝕性被再提升了一個(gè)層次，從鈦合金被開(kāi)發(fā)使用到現(xiàn)如今，鈦合金無(wú)論是防腐蝕性還是機(jī)械物理性能都得到了極大的發(fā)展?，F(xiàn)在，鈦合金在各個(gè)領(lǐng)域里都有其運(yùn)用，特別是航天航空領(lǐng)域和國(guó)防領(lǐng)域，鈦合金都被用來(lái)作為重要的結(jié)構(gòu)金屬材料。鈦合金無(wú)論是在硬度上，機(jī)械性能上還是在韌性上，都是十分之好的。但同時(shí)，鈦合金優(yōu)秀的特點(diǎn)，也使得其在工藝處理，切割性能上十分之差。因此，鈦合金的生產(chǎn)過(guò)程十分復(fù)雜。在加工鈦合金的過(guò)程中，很多時(shí)候會(huì)出現(xiàn)切削熱度過(guò)高，擠壓變形太小，導(dǎo)致在部分區(qū)域的切削力過(guò)大，使得刀具極易破壞，出現(xiàn)刀具加工使用壽命度低，很難保證加工出來(lái)的金屬質(zhì)量等問(wèn)題。通過(guò)車削過(guò)程，分析鈦合金車削時(shí)的切削熱度和切削力的大小，進(jìn)而提升刀具的加工使用壽命和改善加工質(zhì)量是分析車削鈦合金加工的普遍和極其有效的方法，由于通過(guò)現(xiàn)實(shí)實(shí)際機(jī)床加工鈦合金的話，那么實(shí)驗(yàn)需要耗費(fèi)高昂的費(fèi)用同時(shí)也需要消耗大量的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，所以通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模擬軟件DEFORM仿真車削鈦合金的過(guò)程是常用的方法。DEFORM有限元分析系統(tǒng)是為專門(mén)用于研究模擬金屬塑性成形而所開(kāi)發(fā)出來(lái)的一套軟件。是美國(guó)SFTC公司所創(chuàng)，是利用計(jì)算機(jī)的算法來(lái)構(gòu)造實(shí)際加工條件，從而可以快速的得出加工結(jié)果；在電腦模擬整個(gè)的加工過(guò)程，這樣可以用少量的成本來(lái)完成實(shí)際加工，降低加工生產(chǎn)所需要的材料成本，加快分析設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的分析時(shí)間。DEFORM是由三個(gè)模塊組成：前處理模塊，仿真模擬分析模塊，后處理模塊，是有模塊總成的有限元仿真系統(tǒng)。它是一套用于金屬塑性加工，熱處理等的模擬系統(tǒng)，具體地用于金屬分析的過(guò)程中，把形成各種金屬的三維流動(dòng)，溫度變化用電腦算法來(lái)產(chǎn)生其相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。本文基于DEFROM對(duì)鈦合金的車削過(guò)程進(jìn)行模擬仿真，研究鈦合金在加工過(guò)程中不同刀具幾何要素和切削用量對(duì)剪切力、切削熱度的影響。多因素多層次的正交試驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方法，是基于伽羅瓦的理論設(shè)計(jì)的。這個(gè)方法的原理是：選擇一部分具有重要程度的組合代替全部試驗(yàn)的組合，分析這部分重要的組合結(jié)果，來(lái)類別，推測(cè)出最合適的組合。1.1本設(shè)計(jì)的目的、意義鈦合金是一種在是國(guó)防領(lǐng)域，工業(yè)領(lǐng)域中大量使用的新型重要結(jié)構(gòu)材料，現(xiàn)在世界上的國(guó)家都在研究如何在不降低鈦合金性能特點(diǎn)的情況下，提高加工工藝水平，以降低加工成本，推向市場(chǎng)。而在車削鈦合金時(shí)，過(guò)大的硬度將加工過(guò)程變得非常困難，硬度過(guò)小將會(huì)出現(xiàn)刀具與切割金屬的粘連，使其難以切割。鈦合金高硬度是難切削的一個(gè)方面，而且由于化學(xué)，物理和機(jī)械性能之間的集成特征，這是關(guān)鍵影響鈦合金的可加工性，這使得鈦合金加工成本變得非常昂貴。所以通過(guò)研究車削鈦合金時(shí)對(duì)切削溫度和切削力影響的因素，可以根據(jù)其因素影響的程度，優(yōu)化車削過(guò)程，改進(jìn)存在的問(wèn)題，降低加工的成本，加快鈦合金進(jìn)入民用工業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)程，為國(guó)家掌握加工21世紀(jì)最重要的金屬-鈦合金有著很深遠(yuǎn)的意義。在車削鈦合金時(shí)，根據(jù)切削溫度和切削力的產(chǎn)生原理，可以把影響因素分為兩大部分：刀具的幾何參數(shù)和切削要素。切削熱度和切削力度，會(huì)對(duì)刀具的使用加工壽命和破壞程度產(chǎn)生直接的重要影響，而且對(duì)鈦合金工件加工的精密度和已經(jīng)切割的表面品質(zhì)有著密切的聯(lián)系，所以研究影響車削鈦合金時(shí)，切削力和切削溫度的影響因素，影響程度有著很重要的意義，并且是提高加工效率和延長(zhǎng)刀具壽命十分重要的前提。通過(guò)DEFORM軟件模擬車削鈦合金過(guò)程，用有限元法模擬車削過(guò)程獲得其不同的影響數(shù)據(jù)繼續(xù)進(jìn)行分析，不僅有利于更好的了解鈦合金切削加工特性，而且為優(yōu)化加工鈦合金的刀具提高有利的數(shù)據(jù)。在掌握鈦合金的車削變化特點(diǎn)后，在實(shí)際加工過(guò)程中，可以增加刀具的使用壽命，提高加工效率，使得車削鈦合金的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮到最大，突出其優(yōu)秀的物理特點(diǎn)。能從根源上減少車削鈦合金的成本的同時(shí)，提升鈦合金物理性能。通過(guò)DEFORM軟件的功能，可以模擬仿真各個(gè)需要的模型方案，減少真實(shí)加工的時(shí)間成本，降低材料費(fèi)用，節(jié)省試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，為實(shí)際的加工生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)和理論支持。1.2本設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況及存在的問(wèn)題國(guó)內(nèi)外在對(duì)鈦合金的車削過(guò)程分析問(wèn)題上，做了很多的研究。特別是在研究刀具加工使用壽命度和破壞上取得了相當(dāng)大的成果。在國(guó)內(nèi)，南通職業(yè)大學(xué)的江蘇東基于DEFORM-3D的鈦合金切削進(jìn)行有限元仿真，天津理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的何志祥等用DEFORM-3D軟件分析不同的切削用對(duì)車削鈦合金的溫度變化進(jìn)行有限元研究。江蘇科技大學(xué)的機(jī)械工程學(xué)院的嚴(yán)帥等使用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，用DEFORM軟件研究鈦合金的切削仿真。蘭州理工大學(xué)的張曉利用DEFORM軟件對(duì)高速車削鈦合金進(jìn)行仿真研究，分析工件最大應(yīng)力的變形區(qū)域，為優(yōu)化刀具提供理論支持。國(guó)外的Hacisaglam等選用不同的前角角度來(lái)分析車削鈦合金時(shí)的特點(diǎn)變化，分析出鈦合金在不同的刀具的前角角度下，切削力度大小、切削熱度有何變化規(guī)律。AGente等人研究不同的切削速度對(duì)車削鈦合金的影響。當(dāng)速度達(dá)到150-960m/min的時(shí)候，切削力和切削速度之間的聯(lián)系關(guān)系。國(guó)內(nèi)外做了很多這樣的車削鈦合金的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)DEFORM軟件模擬出鈦合金的車削過(guò)程，來(lái)了解鈦合金的特點(diǎn)，車削時(shí)的動(dòng)，凈態(tài)的變化，分析鈦合金車削時(shí)的溫度和切削力變化。雖然國(guó)內(nèi)外通過(guò)DEFORM模擬車削鈦合金的實(shí)驗(yàn)很多，但很少運(yùn)用正交實(shí)驗(yàn)法的方法模擬仿真，也很少會(huì)有同時(shí)把刀具幾何參數(shù)與切削要素放一起進(jìn)行分析，研究其各自對(duì)切削熱度、切削力度的影響的試驗(yàn)。本文實(shí)驗(yàn)就是通過(guò)兩個(gè)三維正交實(shí)驗(yàn)，找出刀具幾何參數(shù)和切削用量重要的三個(gè)參數(shù)，進(jìn)行三維正交實(shí)驗(yàn)分析得出數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析刀具幾何參數(shù)和切削三要素，對(duì)切削力度和切削熱度的影響，并總結(jié)出規(guī)律，以加快實(shí)際的加工生產(chǎn)時(shí)間，降低時(shí)間花費(fèi)成本。1.3本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的主要問(wèn)題本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)主要解決的問(wèn)題主要有三大部分：建立正確的DEFORM模型；建立三維正交實(shí)驗(yàn)方設(shè)計(jì)方案；方案的模擬仿真結(jié)果分析。先后順序不對(duì)，要先建立正確的模型，然后分析結(jié)果正確再建立三維的正交實(shí)驗(yàn)，最后對(duì)結(jié)果分析。先后順序不對(duì)，要先建立正確的模型，然后分析結(jié)果正確再建立三維的正交實(shí)驗(yàn)，最后對(duì)結(jié)果分析。建立正確的DEFORM模型：通過(guò)學(xué)習(xí)DEFORM軟件，通過(guò)查閱資料，清楚鈦合金的物理特點(diǎn)，在車削鈦合金所需要?jiǎng)?chuàng)建的模型。了解車削鈦合金時(shí)摩擦系數(shù)，鈦合金的材料模型公式，刀具的破損模型公式，并利用DEFORM軟件根據(jù)公式，建立出需要的模型，再模擬仿真實(shí)驗(yàn)。建立三維正交實(shí)驗(yàn)方設(shè)計(jì)方案：通過(guò)了解車削金屬時(shí)刀具幾何和切削用量的主要影響因素，找出其重要的三個(gè)因素，并進(jìn)行因素參數(shù)選擇。選擇合適的參數(shù)后，進(jìn)行三維正交實(shí)驗(yàn)，得出九個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)安排的方案。方案的模擬仿真結(jié)果分析：根據(jù)所得出的九個(gè)方案，在DEFORM有限元軟件進(jìn)行仿真模擬，把模擬出來(lái)的數(shù)據(jù)，通過(guò)極差分析法分析出各自因素對(duì)車削鈦合金時(shí)的影響程度，并做出橫向?qū)Ρ?，得出結(jié)論。2基于DEFORM-3D的鈦合金車削加工過(guò)程分析本設(shè)計(jì)分為兩大部分，一部分是不同的刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力度和切削熱度的影響，下一部分是不同的切削用量對(duì)切削力度和切削熱度的影響，用DEFORM軟件建立工件和刀具的幾何模型；根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，改變刀具的幾何參數(shù)和切削要素，建立出不同的刀具模型。使用DEFROM軟件用不同的刀具幾何參數(shù)和切削用量，其他條件確保不變的情況下，車削同一條件下設(shè)置的鈦合金工件模型，得出不同的切削熱度和切削力度的數(shù)據(jù)。最后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法選取部分實(shí)驗(yàn)代替全部實(shí)驗(yàn)，利用DEFORM有限元軟件分析車削加工時(shí)的切削熱度，切削力度變化做出系統(tǒng)研究，獲得車削實(shí)驗(yàn)的狀態(tài)變量這里不要用序號(hào)，這是本章內(nèi)容的一個(gè)概述，很重要的。這里不要用序號(hào)，這是本章內(nèi)容的一個(gè)概述，很重要的2.1有限元模型的建立2.1.1幾何模型這里有序號(hào)這里有序號(hào)2.1根據(jù)刀具幾何參數(shù)特點(diǎn)和切削用量組合建立其對(duì)應(yīng)的幾何模型，每次模擬中除刀具幾何參數(shù)用量組合或刀具切削用量外，其他參數(shù)均不變。為了方便觀察與計(jì)算，利用DEFTOM建立2D和3D模型，3D模型便于觀察溫度的變化和聚集的區(qū)域，2D模型便于觀察力的方向，通過(guò)2D和3D的模型，更好的分析出鈦合金的車削變化。建立3D模型時(shí)，對(duì)車削的模擬仿真可以用兩個(gè)模塊進(jìn)行。一個(gè)是pre模塊，一個(gè)是3Dcutting模塊。3Dcutting模塊是對(duì)切削過(guò)程進(jìn)行的簡(jiǎn)化合成，方便操作。Pre模塊是DEFORM的經(jīng)典前處理模塊，能對(duì)任何實(shí)際加工情況進(jìn)行模擬，相對(duì)于3Dcutting模塊而言，其仿真設(shè)置雖然復(fù)雜，但是模擬仿真的條件設(shè)置更多，更能貼近真實(shí)的加工情況。在導(dǎo)入工件與刀具的幾何模型后，需要對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分，在輸入所以需要構(gòu)建材料模型、限制加工邊界，設(shè)定材料散熱表面。最后是對(duì)刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的參數(shù)設(shè)置，模擬步數(shù)的設(shè)置，工件與刀具之間的關(guān)系等。所以為了使模型更加準(zhǔn)確，仿真模擬更加真實(shí)，選用經(jīng)典模塊來(lái)建立3D模型。1）打開(kāi)經(jīng)典模塊，在經(jīng)典模塊的前處理系統(tǒng)里，導(dǎo)入工件幾何。如圖2.1所示。圖2.12）在DEFORM軟件里，用絕對(duì)網(wǎng)格方式對(duì)工件幾何模型進(jìn)行劃分。網(wǎng)格數(shù)量為32000個(gè)，最小單元尺寸設(shè)為0.004mm，比率為6，窗口中單元尺寸為最小尺寸0.004如圖2.2所示。導(dǎo)入鈦合金的材料模型，添加工件邊界條件，選定工件散熱表面。工件的3D模型，如圖2.3所示，綠色表面為散熱表面。圖2.23D工件模型圖2.3散熱表面4）導(dǎo)入刀具幾何模型，通過(guò)相對(duì)劃分形式進(jìn)行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格數(shù)量為10000個(gè)，細(xì)化窗口尺寸比率為0.1，導(dǎo)入刀具的材料，便建立好刀具的3D模型，表2.1為3D模型的數(shù)據(jù)。圖2.3刀具3D模型表2.1模型數(shù)據(jù)摩擦因素0.6生成元素種類四面體單元刀具/工件網(wǎng)格數(shù)10000/35000熱傳導(dǎo)系數(shù)45環(huán)境溫度20由于3D的模型仿真模擬需要大量的運(yùn)算，為了加快電腦模擬仿真分析，設(shè)定步數(shù)800步，每10步保存一步。建立2D模型，是為了便于運(yùn)算出結(jié)果，加快分析時(shí)間，所以使用DEFORM的2D車削模塊。在2D的車削模塊中，可以選擇所需要的刀具類型，并且直接繪畫(huà)出需要的刀具幾何參數(shù)十分方便，如圖2.4。也可以繪畫(huà)工件的參數(shù)，如圖2.5圖2.4圖2.5根據(jù)三維正交試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，輸入繪畫(huà)出刀具后，劃分網(wǎng)格。網(wǎng)格數(shù)量為700個(gè)。然后導(dǎo)入刀具材料，便建立好了刀具的2D模型，如圖2.5圖2.6刀具2D模型建立一個(gè)塑性，寬度為3，高度為0.7的工件模型，劃分網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)量為25，導(dǎo)入鈦合金的JC本構(gòu)方程模型，工件2D模型，如圖2.7。圖2.7工件2D模型根據(jù)三維正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)模型，分別建立兩個(gè)相同的工件模型，但刀具不同，一個(gè)根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法變化幾何參數(shù)的幾何模型（a），另一個(gè)是把幾何參數(shù)固定的幾何模型（b）。通過(guò)這兩個(gè)幾何模型可以對(duì)比出切削用量，幾何參數(shù)分別對(duì)車削鈦合金的影響程度，仿真步數(shù)7818步，每10步保存一步。模型如圖2.8所示（b）圖2.8幾何模型2.1.2刀具材料的選擇DEFORM-3D有限元模擬軟件里有著豐厚的材料庫(kù)，同時(shí)也可以根據(jù)自己所要的材料，自定義材料屬性。本次設(shè)計(jì)研究鈦合金的車削分析，而車削鈦合金時(shí)，刀具的材料是對(duì)切削熱度、切削力度的重要作用因素。在車削時(shí)刀具的損壞的主要原因是后刀面的材料被磨損引起的，因?yàn)殁伜辖饛?qiáng)度高，物理機(jī)械性能好，是難以切削的材料。所以刀具的材料選用WC。2.1.3材料模型每種金屬材料都有其對(duì)應(yīng)發(fā)生彈性形變時(shí)的特點(diǎn)，而這些特點(diǎn)我們名為彈性模量E和泊松比。想要構(gòu)建材料模型，就要用流動(dòng)應(yīng)力模型來(lái)表達(dá)出材料的塑性應(yīng)變和彈性形變，其流動(dòng)應(yīng)力模型會(huì)會(huì)根據(jù)這些變量變化成流動(dòng)應(yīng)力方程。綜合以上影響因素，我選用切割最常用的流動(dòng)應(yīng)力方程Johnson-cook模型來(lái)所表達(dá)材料模型。σ=A+Bθ式（1）中，σ為流動(dòng)應(yīng)力；A,B,C.n,m是為自身確定所述材料的特性常數(shù)；材料熔點(diǎn)為T(mén)m，Tr是室溫；ε0為參考應(yīng)變速率；A+BεPn表示應(yīng)變?chǔ)臥對(duì)流動(dòng)應(yīng)力σ的影響1+ClnεPε本文采用的鈦合金材料的流動(dòng)應(yīng)力模型為σ=式（2）中的各系數(shù)是參考大量鈦合金材料模型特點(diǎn)的文獻(xiàn)后來(lái)的。表2.2為鈦合金其他的物理性質(zhì)表。表2.2鈦合金的物理性質(zhì)表材料楊氏彈性模量（GPa）泊松比熱擴(kuò)散系數(shù)（m2/s）熱傳導(dǎo)率（W/m·K）熱容量（J/kg·K）鈦合金1140.349.6×10-65.445202.1.4刀具磨損模型刀具磨損模型主要是用方程的形式來(lái)表達(dá)出，刀具和工件切削時(shí)，所發(fā)生的磨損。而這些磨損包括刀具因?yàn)榧庸ざ茡p的體積，工件和刀具兩者之間相對(duì)的運(yùn)動(dòng)速度，工件和刀具上下擠壓所產(chǎn)生的壓力，和切削加工中的各個(gè)參數(shù)。Archard模型和Usui模型都是用來(lái)描述刀具磨損所提出來(lái)的模型。Archard模型針對(duì)的主要是硬度大的材料和軟性材料之間所發(fā)生的切削摩擦導(dǎo)致的磨損,Usui模型主要針對(duì)于兩個(gè)材料之間需要連續(xù)切削摩擦所造成的磨損。在DEFEORM軟件里進(jìn)行的車削鈦合金分析是屬于需要持續(xù)進(jìn)行的加工狀態(tài)，因此采用Usui模型，公式如下：w=apV式（3）中的w為破損深度，P為接觸之間的壓力；v為材料之間的運(yùn)動(dòng)速率；T為材料的溫度（絕對(duì)度數(shù)）；dt為時(shí)間的變化；a，b為根據(jù)實(shí)際分析結(jié)果所獲得的系數(shù)；a取0.0000001，b取10002.2刀具幾何參數(shù)對(duì)切削力，切削溫度影響的三維正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2.2.1鈦合金的車削參數(shù)選擇在一般情況下，車刀的幾何參數(shù)選擇范圍如表2.1表2.1車刀幾何參數(shù)表車削前角a后角b容屑槽大小c（mm）數(shù)值12°-16°9°-15°0.3-0.5這部分仿真模擬分析是車削鈦合金的刀具幾何參數(shù)對(duì)切削熱度、切削力度的影響。其中，在所有的切削參數(shù)，最重要的是切削深度。在車削時(shí)，較大的切削深度可以確保高度的金屬去除率和刀具一定的壽命耐用度，因此，選擇盡可能大的進(jìn)給深度ap，以減少車刀的次數(shù)，從而減少刀具的損耗。但是背車刀量ap過(guò)大，會(huì)造成悶車現(xiàn)象，表面太粗糙。因此，車削鈦合金時(shí)，進(jìn)給深度ap的選用大部分為5mm。進(jìn)給速度f(wàn)是根據(jù)一些因素來(lái)決定的，如機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)所能承受的硬剛度，刀桿所能承受的沖擊度，以及所選擇的刀具材料和的進(jìn)給深度等。切削速率Vc是基于切削深度，進(jìn)給速度和刀具的使用壽命度來(lái)決定的。因?yàn)楣ぜ牧鲜氢伜辖?，這是一種經(jīng)典的難加工材料，故本文的研究,保持刀具切削參數(shù)不變，并選擇進(jìn)給速度ap=3mm和切削深度f(wàn)=0.2mm/r，切削速率v=25m/min。2.2.2正交設(shè)計(jì)變量的確定在車削鈦合金的過(guò)程中，有很多的要素都會(huì)影響車削時(shí)的車削溫度和切削力的變化。想要用三維正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行分析，就必須在很多影響車削加工的要素中，找出比較重要的三個(gè)進(jìn)行試驗(yàn)，來(lái)代替全面試驗(yàn)。在這部分分析的是幾何參數(shù)的影響，在參考大量文獻(xiàn)后，選用其重要的三個(gè)要素前角，后角，容屑槽大小，作為正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)方法的變量，其他因素保持不變。2.2.3正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案多因素多層次的正交試驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方法，是基于伽羅瓦的理論設(shè)計(jì)的。這個(gè)方法的原理是：選擇一部分具有重要程度的組合代替全部試驗(yàn)的組合，分析這部分重要的組合結(jié)果，來(lái)類別，推測(cè)出最合適的組合。本次實(shí)驗(yàn)是三因素三層次的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，根據(jù)所選的正交設(shè)計(jì)的三個(gè)變量，制定三因素三水平表，再通過(guò)這個(gè)表，根據(jù)正交試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)出九個(gè)試驗(yàn)安排表。三因素三水平取值表如表3.1，實(shí)驗(yàn)安排表如表3.2。表3.1模擬實(shí)驗(yàn)三因素三水平取值表水平因素A前角因素B后角因素C容屑槽大小123121416912150.40.50.6表3.1模擬實(shí)驗(yàn)安排序號(hào)因素A因素B因素C1234567891212121414141616169121591215912150.40.50.60.50.60.40.60.40.52.2.4后處理結(jié)果對(duì)比分析切削力切削力分許車削鈦合金的重要數(shù)據(jù)。在實(shí)際加工過(guò)程中，當(dāng)金屬層被切割時(shí)，切割加工的金屬表面層因?yàn)榍邢髁Πl(fā)生變形，使得材料發(fā)生彈性和塑性變形，切削力由靜態(tài)開(kāi)始聚集，使得切割力增大。隨著車削過(guò)程的進(jìn)行，應(yīng)力會(huì)在刀具尖頭附近的刀刃上濃縮靠攏。金屬收到的切割應(yīng)力超過(guò)材料能夠接受切割力的范圍之外，這部分金屬材料會(huì)被剔離，隨后切削力將減小。這個(gè)過(guò)程會(huì)隨著加工的進(jìn)行持續(xù)發(fā)生，所以加工過(guò)程中的切削力會(huì)圍繞在一個(gè)固定值處震蕩，保持平衡穩(wěn)定的值。如圖4.1，4.2所示。圖為X,Y軸上切割力跟隨時(shí)間變化的曲線圖。取，進(jìn)給深度f(wàn)=0.2mm/r，進(jìn)給量ap=3mm，切削速度25mm/min。圖4.1X軸切割力變化時(shí)間曲線圖圖4.2Y軸切割力變化時(shí)間曲線圖從圖中可以看出，刀具剛開(kāi)始切削，剪切應(yīng)力不斷的增大，直至超過(guò)材料所能承受切削力的極限強(qiáng)度，材料被切削剝離，靜態(tài)剪切應(yīng)力轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)的滑動(dòng)應(yīng)力，切削力趨于平穩(wěn)。因此，用等效應(yīng)力來(lái)代替X,Y軸的載荷變化數(shù)據(jù)。根據(jù)前面所建立的9個(gè)正交實(shí)驗(yàn)的模型，輸入對(duì)應(yīng)的刀具幾何參數(shù)組合，經(jīng)過(guò)仿真模擬計(jì)算處理后，進(jìn)入后處理界面，觀察3，6，9組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的最大值的切削力柱狀圖，依次如圖4.3所示。下表4.1記錄每組仿真模擬實(shí)驗(yàn)的最高等效應(yīng)力圖4.3后處理等效切削應(yīng)力柱狀圖表4.1擬仿真實(shí)驗(yàn)等效切削應(yīng)力分布記錄表序號(hào)等效切削應(yīng)力序號(hào)等效切削應(yīng)力序號(hào)等效切削應(yīng)力116902169031690417005170061700717208172091720切削溫度切削溫度是作用在車削鈦合金過(guò)程的重要數(shù)據(jù)，在其加工過(guò)程中，刀具和工件摩擦并剝離材料，這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量會(huì)使切削溫度升高。但如果材料的導(dǎo)熱性過(guò)好，會(huì)使得產(chǎn)生的熱量通過(guò)散熱，散去大量的熱量，所以產(chǎn)熱多少并不一定是影響切削熱的因素。只有吸收大量熱量且不易散熱的部分區(qū)域溫度高。切削過(guò)程中，大部分消耗能量會(huì)轉(zhuǎn)化為熱量，儲(chǔ)存在被切割的金屬中。而產(chǎn)生的切削熱會(huì)使溫度上升，這是直接影響工具壽命和耐磨性的重要因素。切削溫度也會(huì)改變工件材料的性質(zhì)。堆積邊緣的影響將導(dǎo)致其生成和消失。所以切削溫度是車削鈦合金過(guò)程的重要數(shù)據(jù)。如圖4.4所示，切削速度25mm/min，進(jìn)給速度ap=3mm，進(jìn)給深度f(wàn)=0.2mm/r的切削溫度變化的曲線圖。圖4.4切削溫度變化柱狀圖根據(jù)前面正交實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)出九個(gè)試驗(yàn)安排表，控制其變量變化，經(jīng)過(guò)仿真模擬計(jì)算后，進(jìn)入得到結(jié)果的處理界面，觀察第3，6，9組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，相對(duì)應(yīng)的切削溫度柱狀圖依次如圖4.5所示。表4.2為切削模擬仿真過(guò)程中，最高的溫度記錄。圖4.5處理切削溫度柱狀圖表4.2最高溫度分布記錄表你論文里所有表格都太難看了，你自己參考別人論文里的三線型表格看看你論文里所有表格都太難看了，你自己參考別人論文里的三線型表格看看序號(hào)溫度序號(hào)溫度序號(hào)溫度1794280237974789579267947792879697902.2.5數(shù)據(jù)分析處理為了各刀具幾何參數(shù)對(duì)刀具切削溫度，切削力的影響變化，利用三維正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法對(duì)車削鈦合金時(shí)，刀具幾何參數(shù)作為變量進(jìn)行的模擬仿真車削實(shí)驗(yàn)。通過(guò)極差分析法把得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析。極差分析法的原理為：通過(guò)K來(lái)表示有一個(gè)相同的變量時(shí)所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)之和，根據(jù)K值的大小，來(lái)判斷出其他不同變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響程度，通過(guò)總和相減所得到極差，對(duì)應(yīng)當(dāng)變量發(fā)生變化時(shí)，結(jié)果所發(fā)生的波動(dòng)變化，是判斷上下值變化的指標(biāo)。根據(jù)Rij的大小可以判斷出對(duì)實(shí)驗(yàn)的作用程度，Rij的表達(dá)公式為：Rij=maxKij-maxKij，Kij為Kij的平均值。因此，下面的表中A，B，C分別為前角，后角和容屑槽大小。K1，K2，K3行的三個(gè)數(shù)據(jù)分別是前角，后角，容屑槽大小的一個(gè)變量相同時(shí)所對(duì)應(yīng)的切削溫度/切削力的之和。K1，切削力表5.1刀具切削力正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果編號(hào)ABCT123456789K1K2K3KKK極差R主次順序12 12 12 14 14141616 16 507051005160169017001720309121591215912155110511051101703.331703.331703.330A>B=C0.40.50.60.50.60.40.60.40.55380538053801793.331793.331793.330169016901690170017001700172017201720可知，刀具的切削力變化規(guī)律符合如下規(guī)律：前角增大，切削力隨之增大，后角和容屑槽大小并不影響切削力的大小。有限元分析結(jié)果同實(shí)際情況相同，模型可靠，具有預(yù)測(cè)指導(dǎo)性。切削溫度表5.2刀具切削溫度正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果編號(hào)ABCF123456789K1K2K3KKK極差R主次順序12 12 12 14 14141616 16 239323752378797.67791.67792.675912159121591215237523902381791.67796.67793.675A=B>C0.40.50.60.50.60.40.60.40.5238423812381794.67793.67793.671794802797789792794792796790上表可知，刀具的切削溫度變化規(guī)律符合如下規(guī)律：在切削鈦合金過(guò)程中，前角、后角和容屑槽大小都對(duì)切削溫度有影響，而其中前角和后角對(duì)切削溫度的影響最大，幾乎相等，影響最小的是容屑槽大小。要在分析結(jié)束后增加一句“有限元分析結(jié)果同實(shí)際情況相同，模型可靠，具有預(yù)測(cè)指導(dǎo)性。有限元分析結(jié)果同實(shí)際情況相同，模型可靠，具有預(yù)測(cè)指導(dǎo)性。要在分析結(jié)束后增加一句“有限元分析結(jié)果同實(shí)際情況相同，模型可靠，具有預(yù)測(cè)指導(dǎo)性。2.3切削用量對(duì)切削溫度和切削力影響的三維正交試驗(yàn)分析這個(gè)題目不好，重新想，這是什么意思我都沒(méi)看懂這個(gè)題目不好，重新想，這是什么意思我都沒(méi)看懂2.3.1鈦合金的車削參數(shù)選擇在一般情況下，車削鈦合金時(shí)的切削用量范圍如下表3.1表3.1切削用量范圍表車削切削速度進(jìn)給速度進(jìn)給深度V（m/min）f（mm/r）a（mm）數(shù)值25-350.2-0.42-5本部分分析的是車削鈦合金時(shí)刀具的切削要素對(duì)切削溫度、切削力的影響。刀具后角是所有幾何參數(shù)中對(duì)車削鈦合金的影響是靈敏的。由于金屬層被切割時(shí)，彈性恢復(fù)大和加工硬度大，使得其在正常情況下，一般為了使切削刀易于切割金屬層，減少對(duì)后刀面的破壞，它會(huì)采用比較大的后角。然而，角度過(guò)大時(shí)，刀具的強(qiáng)度會(huì)被大大的削弱，刀刃很容易崩斷；而刀具后角小于15度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)刀具和工件粘連現(xiàn)象。因此，在車削鈦合金的時(shí)候，在大部分的情況下，選擇后角為15度的車刀，后角為15度的車刀刀刃比較鋒利，能有效的減少熱量聚集，更好的降溫散熱，很符合這次的設(shè)計(jì)研究，所以本次設(shè)計(jì)選用的車刀后角為15度。在車削鈦合金的時(shí)候，由于會(huì)產(chǎn)生比較高的切削溫度，使得車刀與空氣中的元素發(fā)生反應(yīng)，形成一種化合物依附在車刀表面。這種化合物硬度大脆度高，使得刀具切削時(shí)手里不均勻，加快刀具的磨損，甚至?xí)a(chǎn)生崩刃現(xiàn)象。為了應(yīng)對(duì)這樣的情況，通常會(huì)采用前角較小的值，因?yàn)殁伜辖鸬乃苄蕴攸c(diǎn)，使得車削鈦合金時(shí)，前刀面與工件的接觸面積小，這樣可以增加前刀面和切削出來(lái)的屑兩者之間的接觸面積，使切削熱和切割刀具的壓力不過(guò)度濃縮聚集在刃口處，選用小值前角，這樣既可以幫助熱量被耗散，也可以加強(qiáng)切削刃口，以避免因?yàn)榍邢髁^(guò)度聚集而產(chǎn)生的碎裂。綜合上述因此，用硬質(zhì)車刀車削鈦合金時(shí)，最佳前角14度。所以，在這次設(shè)計(jì)研究過(guò)程中，保持刀具的參數(shù)不變，選取的刀具參數(shù)為：刀具前角y=14度；刀具后角a=15度。2.3.2正交設(shè)計(jì)變量的確定在車削鈦合金的過(guò)程中，有很多的要素都會(huì)影響車削時(shí)的車削溫度和切削力的變化。想要用三維正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行分析，就必須在很多影響車削加工的要素中，找出比較重要的三個(gè)進(jìn)行試驗(yàn)，來(lái)代替全面試驗(yàn)。在這部分分析的是切削用量的影響，在參考大量文獻(xiàn)后，選用其重要的三個(gè)要素切削速度V，進(jìn)給速度f(wàn)，切削深度a作為正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)方法的變量，其他因素保持不變。2.3.3正交實(shí)驗(yàn)安排多因素多層次的正交試驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方法，是基于伽羅瓦的理論設(shè)計(jì)的。這個(gè)方法的原理是：選擇一部分具有重要程度的組合代替全部試驗(yàn)的組合，分析這部分重要的組合結(jié)果，來(lái)類別，推測(cè)出最合適的組合。本次實(shí)驗(yàn)是三因素三層次的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，根據(jù)所選的正交設(shè)計(jì)的三個(gè)變量，制定三因素三水平表，再通過(guò)這個(gè)表，根據(jù)正交試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)出九個(gè)試驗(yàn)安排表。三因素三水平取值表如表3.1，實(shí)驗(yàn)安排表如表3.2。表3.1模擬實(shí)驗(yàn)三因素三水平取值表水平因素A切削速度v（m/min）因素B進(jìn)給速度f(wàn)（mm/r）因素C進(jìn)給深度a（mm）1232530350.20.30.4235表3.2模擬實(shí)驗(yàn)安排序號(hào)因素A切削速度v（m/min）因素B進(jìn)給速度f(wàn)（mm/r）因素C進(jìn)給深度a（mm）1234567892525253030303535350.20.30.40.20.30.40.20.30.42353525232.3.4后處理結(jié)果對(duì)比分析切削力切削力是車削的重要研究現(xiàn)象之一。切削力會(huì)使切削熱產(chǎn)生，讓刀具磨損，破壞，影響加工精度和降低加工壽命的一個(gè)直接因素。在實(shí)際加工過(guò)程中，當(dāng)金屬層被切割時(shí)，切割加工的金屬表面層會(huì)的彈性變形和塑性變形，使得切割力增大。隨著車削過(guò)程的進(jìn)行，應(yīng)力會(huì)在刀具尖頭附近的刀刃上濃縮靠攏。金屬收到的切割應(yīng)力超過(guò)材料能夠接受切割力的范圍之外，這部分金屬材料會(huì)被剔離，隨后切削力將減小。這個(gè)過(guò)程會(huì)隨著加工的進(jìn)行持續(xù)發(fā)生，所以加工過(guò)程中的切削力會(huì)圍繞在一個(gè)固定值處震蕩，保持平衡穩(wěn)定的值。如圖4.1；4.2所示。圖4.1，圖4.2為X,Y軸上切割力隨著時(shí)間變化的曲線圖。取值，前角14度，后角15度，進(jìn)給深度f(wàn)=0.2mm/r，進(jìn)給速度ap=3mm，切削速度25m/min，圖.4.1X切割力變化時(shí)間曲線圖圖4.2Y軸切割力變化時(shí)間曲線圖如圖可以看出，最高切削力在剛開(kāi)始時(shí)，切削力要把材料剝離出來(lái)，要由靜態(tài)轉(zhuǎn)為動(dòng)態(tài)，就要超過(guò)材料所能承受的強(qiáng)度極限。切削力超過(guò)時(shí)，呈現(xiàn)最大值，隨后切削力趨于平靜。因此，用等效應(yīng)力來(lái)代替X,Y軸的載荷變化數(shù)據(jù)。根據(jù)前面所建立的9個(gè)正交實(shí)驗(yàn)的模型，輸入對(duì)應(yīng)的切削用量三要素參數(shù)組合，經(jīng)過(guò)仿真模擬計(jì)算處理后，進(jìn)入后處理界面，觀察3，6，9組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的切削力的數(shù)據(jù)依次如圖4.3所示。下表4.1記錄每組仿真模擬實(shí)驗(yàn)的最高等效應(yīng)力。圖4.3后處理等效切削應(yīng)力柱狀圖表4.1擬仿真實(shí)驗(yàn)等效切削應(yīng)力分布記錄表序號(hào)等效切削應(yīng)力序號(hào)等效切削應(yīng)力序號(hào)等效切削應(yīng)力116902168031690416905170061680718108170091690切削溫度切削溫度是作用在車削鈦合金過(guò)程的重要數(shù)據(jù)，在其加工過(guò)程中，刀具和工件摩擦并剝離材料，這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量會(huì)使切削溫度升高。但如果材料的導(dǎo)熱性過(guò)好，會(huì)使得產(chǎn)生的熱量通過(guò)散熱，散去大量的熱量，所以產(chǎn)熱多少并不一定是影響切削熱的因素。只有吸收大量熱量且不易散熱的部分區(qū)域溫度高。切削過(guò)程中，大部分消耗能量會(huì)轉(zhuǎn)化為熱量，儲(chǔ)存在被切割的金屬中。而產(chǎn)生的切削熱會(huì)使溫度上升，這是直接影響工具壽命和耐磨性的重要因素。切削溫度也會(huì)改變工件材料的性質(zhì)。堆積邊緣的影響將導(dǎo)致其生成和消失。所以切削溫度是車削鈦合金過(guò)程的重要數(shù)據(jù)。如圖4.4所示，為前角14度，后角15度，切削速度25m/min，進(jìn)給速度ap=3mm，進(jìn)給深度f(wàn)=0.2mm/r的切削溫度變化的柱狀圖。圖4.4切削溫度變化柱狀圖根據(jù)前面正交實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)出九個(gè)試驗(yàn)安排表，控制其變量變化，經(jīng)過(guò)仿真模擬計(jì)算后，進(jìn)入得到結(jié)果的處理界面，觀察第3，6，9組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，相對(duì)應(yīng)的切削溫度柱狀圖依次如圖4.5所示。表4.2為切削模擬仿真過(guò)程中，最高的溫度記錄。圖4.5處理切削溫度柱狀圖表4.2最高溫度分布記錄表序號(hào)溫度序號(hào)溫度序號(hào)溫度1870287239014900591369087934892699352.3.5數(shù)據(jù)分析處理為了各刀具幾何參數(shù)對(duì)刀具切削溫度，切削力的影響變化，利用三維正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法對(duì)車削鈦合金時(shí)，刀具幾何參數(shù)作為變量進(jìn)行的模擬仿真車削實(shí)驗(yàn)。通過(guò)極差分析法把得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析。極差分析法的原理為：通過(guò)K來(lái)表示有一個(gè)相同的變量時(shí)所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)之和，根據(jù)K值的大小，來(lái)判斷出其他不同變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響程度，通過(guò)總和相減所得到極差，對(duì)應(yīng)當(dāng)變量發(fā)生變化時(shí)，結(jié)果所發(fā)生的波動(dòng)變化，是判斷上下值變化的指標(biāo)。根據(jù)Rij的大小可以判斷出對(duì)實(shí)驗(yàn)的作用程度，Rij的表達(dá)公式為：Rij=maxKij-maxKij，Kij為Kij的平均值。因此，下面的表中A，B，C分別為切削速度v，切削速度f(wàn)和切削深度ap的大小。K1，K2，K3行的三個(gè)數(shù)據(jù)分別是切削速度v，切削速度f(wàn)和切削深度ap的一個(gè)變量相同時(shí)所對(duì)應(yīng)的切削溫度/切削力的之和。切削力表5.1切削力三維正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果編號(hào)ABCF123456789K1K2K3KKK極差R主次順序25 25 25 30 30303535 35 5050507052001683.3316901733．33500.20.30.40.20.30.40.20.30.451905080505017301693.331683.3346.67A>B>C23535253250705060519016901686.67173043.33169016801680169017001680181017001690上表可以看出，刀具的切削力按以下規(guī)律變化：切削速度V，進(jìn)給速度f(wàn)，進(jìn)給深度a變大，切削力變大，但三者的影響程度是不一樣的，在影響切削力方面，其中切削速度v最顯著，隨后到進(jìn)給速度，進(jìn)給深度a的影響是最低的。有限元分析結(jié)果同實(shí)際情況相同，模型可靠，具有預(yù)測(cè)指導(dǎo)性。切削溫度表5.2切削溫度的三維正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果編號(hào)ABCT123456789K1K2K3KKK極差R主次順序25 25 25 30 3030353535 264327092795881903931.6750.670.20.30.40.20.30.40.20.30.4269627142749898.67904.67916.3317.66A>B>C235352523271727072735905.67902.33911.679.33870872901900908913926934935從上表可以看出，刀具的切削溫度變化規(guī)律符合以下規(guī)律：切削鈦合金過(guò)程中，切削速度V，進(jìn)給速度f(wàn)，進(jìn)給深度a增加，切削溫度增加，但是三個(gè)因素的影響程度不同，其中切削速度V的影響最為顯著，隨機(jī)到進(jìn)給速度f(wàn)，進(jìn)給深度a的影響最小。有限元分析結(jié)果同實(shí)際情況相同，模型可靠，具有預(yù)測(cè)指導(dǎo)性。3結(jié)論寫(xiě)出一個(gè)大的總結(jié)，說(shuō)明各參數(shù)對(duì)切削的影響效果如何，與實(shí)際相比是否符合，與實(shí)際切削數(shù)據(jù)的誤差情況，出現(xiàn)問(wèn)題的原因。寫(xiě)出一個(gè)大的總結(jié)，說(shuō)明各參數(shù)對(duì)切削的影響效果如何，與實(shí)際相比是否符合，與實(shí)際切削數(shù)據(jù)的誤差情況，出現(xiàn)問(wèn)題的原因。通過(guò)對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)切削刀具的幾何參數(shù)和切削用量對(duì)鈦合金車削時(shí)的切削溫度和切削力都有影響；當(dāng)切削用量不變時(shí)，刀具幾何參數(shù)的前角對(duì)切削力有影響，后角和容屑槽大小幾乎不影響；前角和后角對(duì)切削溫度的影響幾乎相等，容屑槽最小。當(dāng)?shù)毒邠碛邢嗤膸缀螀?shù)時(shí)，切削參數(shù)中的切削速度，對(duì)切削力的影響程度最大，進(jìn)給速度第二，然后最小的是進(jìn)給深度；影響切削溫度最為顯著的是切削速度，隨后是進(jìn)給速度，進(jìn)給深度最小。在比較刀具的幾何參數(shù)和切削用量影響程度之下，刀具的幾何參數(shù)影響切削力，切削溫度程度甚微，幾乎可以忽略不計(jì)；而切削用量顯著影響，因此，認(rèn)為切削量是影響車削鈦合金的主要因素。在分析切削用量時(shí)，曾出現(xiàn)進(jìn)給深度的影響程度比進(jìn)給量高，隨后檢查原因，發(fā)現(xiàn)是數(shù)據(jù)輸入有誤所導(dǎo)致，解決后，重新通過(guò)極差分析法分析的結(jié)果與實(shí)際保持一致。但本文模型中切削溫度明顯偏高，估計(jì)原因?yàn)?（1）模型設(shè)置中的散熱系數(shù)，傳熱系數(shù)與是實(shí)際切削是有所出入，模型的產(chǎn)熱、散熱與實(shí)際不符，導(dǎo)致熱量大量聚集模型的刀具中，影響切削溫度。（2）模型中的工件與材料為理想材料，不存在任何雜質(zhì)。而實(shí)際切削，刀具與工件會(huì)因?yàn)榭諝?，技術(shù)問(wèn)題等，產(chǎn)生各種雜質(zhì)影響實(shí)際溫度，使得實(shí)際溫度比模型溫度低。最后得出的結(jié)論規(guī)律與實(shí)際切削得出結(jié)論規(guī)律一致，因此，可以認(rèn)為模型可靠，具有預(yù)測(cè)指導(dǎo)性。所以，可以根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為車削鈦合金時(shí)，在切削力和切削溫度兩者的影響下，為了提高鈦合金的處理效率，可以選擇較少的切削速度，較大的進(jìn)給速度和進(jìn)給深度，這樣可以在確保切削力沒(méi)有大幅度下降的情況下，減小切削刀具的溫度，從而增加了刀具的壽命，提高了刀具的耐用性，減少加工成本。參考文獻(xiàn)劉東，陳五一，鈦合金TC4切削過(guò)程流動(dòng)應(yīng)力模型研究[J].塑性工程學(xué)報(bào)，2008.15（1）：167-171代寶林，周麗，黃樹(shù)濤，徐立福，基于DEFORM的整體CBN刀具切削鈦合金的有限元分析.沈陽(yáng)理工大學(xué)論文.2012年第46卷No.10嚴(yán)帥，王明建，胡小康，陸益，任加隆，基于DEFORM-3D的鈦合金切削仿真研究江蘇科技大學(xué)，機(jī)械工程學(xué)院，組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)2014年10月第10期何志祥，胡亞輝，尹成君，基于DEFORM-3D的鈦合金車削溫度的有限元研究，天津理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào).2014年7月第35卷第4期3張曉，勒伍銀，基于DEFORM3D的鈦合金高速車削有限元仿真，蘭州理工大學(xué)，2017年第51卷NO.8耿國(guó)盛，許九華，等，高速銑削近a鈦合金切削溫度的研究【J】，機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2006，（3）：2王繼森，鄧遠(yuǎn)超，等，基于回歸正交設(shè)計(jì)的刀具磨損研究【J】工具技術(shù)，2011（20）：3-4王曉霞，金屬切削原理與刀具【M】，北京航空工業(yè)出版社，2000。謝辭即將面臨畢業(yè)的我，大學(xué)生涯的最后一個(gè)學(xué)期也已經(jīng)快宣告結(jié)束了，意味著我在北京理工大學(xué)珠海學(xué)院的生活，學(xué)習(xí)也到了尾聲，該結(jié)束的時(shí)候了?；叵肫鹞覄偟叫@到現(xiàn)在，我學(xué)到了很多東西，感到很滿足，也感到放心，很踏實(shí)。大學(xué)生活即將結(jié)束了，我先誠(chéng)心的感謝我的論文指導(dǎo)師。她在繁忙和繁重的教學(xué)工作里，還要從中抽出時(shí)間，每周固定一次與我們的網(wǎng)上會(huì)議。尤其是因?yàn)橐咔椋枰暇W(wǎng)課的老師，還是能抽出時(shí)間與我們?cè)诰€網(wǎng)上開(kāi)啟會(huì)議。我非常感謝我的母校，北京理工大學(xué)珠海學(xué)院對(duì)我的培養(yǎng)，給我四年的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，讓我可以不斷學(xué)習(xí)和提高。畢業(yè)論文設(shè)計(jì)也使我受益良多。老師和我的同學(xué)們對(duì)我?guī)椭芏?，尤其是老師的關(guān)心和指導(dǎo)。在老師的指導(dǎo)和幫助下，我完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。而這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)車削金屬的知識(shí)有了全面的升華和鞏固，學(xué)習(xí)了很條以前都忽略并沒(méi)有學(xué)過(guò)知識(shí)，并且每次修改都是對(duì)自身知識(shí)的更新。感謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中為我提供幫助的老師和同學(xué)。非常感謝！

HYPERLINK電腦快捷知識(shí)大全編輯本段一、常見(jiàn)用法F1顯示當(dāng)前程序或者windows的幫助內(nèi)容。F2當(dāng)你選中一個(gè)文件的話，這意味著“重命名”F3當(dāng)你在桌面上的時(shí)候是打開(kāi)“查找：所有文件”對(duì)話框F10或ALT激活當(dāng)前程序的菜單欄windows鍵或CTRL+ESC打開(kāi)開(kāi)始菜單CTRL+ALT+DELETE在win9x中打開(kāi)關(guān)閉程序?qū)υ捒駾ELETE刪除被選擇的選擇項(xiàng)目，如果是文件，將被放入回收站SHIFT+DELETE刪除被選擇的選擇項(xiàng)目，如果是文件，將被直接刪除而不是放入回收站CTRL+N新建一個(gè)新的文件CTRL+O打開(kāi)“打開(kāi)文件”對(duì)話框CTRL+P打開(kāi)“打印”對(duì)話框CTRL+S保存當(dāng)前操作的文件CTRL+X剪切被選擇的項(xiàng)目到剪貼板CTRL+INSERT或CTRL+C復(fù)制被選擇的項(xiàng)目到剪貼板SHIFT+INSERT或CTRL+V粘貼剪貼板中的內(nèi)容到當(dāng)前位置ALT+BACKSPACE或CTRL+Z撤銷上一步的操作ALT+SHIFT+BACKSPACE重做上一步被撤銷的操作Windows鍵+L鎖屏鍵Windows鍵+M最小化所有被打開(kāi)的窗口。Windows鍵+SHIFT+M重新將恢復(fù)上一項(xiàng)操作前窗口的大小和位置Windows鍵+E打開(kāi)資源管理器Windows鍵+F打開(kāi)“查找：所有文件”對(duì)話框Windows鍵+R打開(kāi)“運(yùn)行”對(duì)話框Windows鍵+BREAK打開(kāi)“系統(tǒng)屬性”對(duì)話框Windows鍵+CTRL+F打開(kāi)“查找：計(jì)算機(jī)”對(duì)話框SHIFT+F10或鼠標(biāo)右擊打開(kāi)當(dāng)前活動(dòng)項(xiàng)目的快捷菜單SHIFT在放入CD的時(shí)候按下不放，可以跳過(guò)自動(dòng)播放CD。在打開(kāi)word的時(shí)候按下不放，可以跳過(guò)自啟動(dòng)的宏ALT+F4關(guān)閉當(dāng)前應(yīng)用程序ALT+SPACEBAR打開(kāi)程序最左上角的菜單ALT+TAB切換當(dāng)前程序ALT+ESC切換當(dāng)前程序ALT+ENTER將windows下運(yùn)行的MSDOS窗口在窗口和全屏幕狀態(tài)間切換PRINTSCREEN將當(dāng)前屏幕以圖象方式拷貝到剪貼板ALT+PRINTSCREEN將當(dāng)前活動(dòng)程序窗口以圖象方式拷貝到剪貼板CTRL+F4關(guān)閉當(dāng)前應(yīng)用程序中的當(dāng)前文本（如word中）CTRL+F6切換到當(dāng)前應(yīng)用程序中的下一個(gè)文本（加shift可以跳到前一個(gè)窗口）在IE中：ALT+RIGHTARROW顯示前一頁(yè)（前進(jìn)鍵）ALT+LEFTARROW顯示后一頁(yè)（后退鍵）CTRL+TAB在頁(yè)面上的各框架中切換（加shift反向）F5刷新CTRL+F5強(qiáng)行刷新目的快捷鍵激活程序中的菜單欄F10執(zhí)行菜單上相應(yīng)的命令A(yù)LT+菜單上帶下劃線的字母關(guān)閉多文檔界面程序中的當(dāng)前窗口CTRL+F4關(guān)閉當(dāng)前窗口或退出程序ALT+F4復(fù)制CTRL+C剪切CTRL+X刪除DELETE顯示所選對(duì)話框項(xiàng)目的幫助F1顯示當(dāng)前窗口的系統(tǒng)菜單ALT+空格鍵顯示所選項(xiàng)目的快捷菜單SHIFT+F10顯示“開(kāi)始”菜單CTRL+ESC顯示多文檔界面程序的系統(tǒng)菜單ALT+連字號(hào)(-)粘貼CTRL+V切換到上次使用的窗口或者按住ALT然后重復(fù)按TAB，切換到另一個(gè)窗口ALT+TAB撤消CTRL+Z編輯本段二、使用“Windows資源管理器”的快捷鍵目的快捷鍵如果當(dāng)前選擇展開(kāi)了,要折疊或者選擇父文件夾左箭頭折疊所選的文件夾NUMLOCK+負(fù)號(hào)(-)如果當(dāng)前選擇折疊了，要展開(kāi)或者選擇第一個(gè)子文件夾右箭頭展開(kāi)當(dāng)前選擇下的所有文件夾NUMLOCK+*展開(kāi)所選的文件夾NUMLOCK+加號(hào)(+)在左右窗格間切換F6編輯本段三、使用WINDOWS鍵可以使用Microsoft自然鍵盤(pán)或含有Windows徽標(biāo)鍵的其他任何兼容鍵盤(pán)的以下快捷鍵。目的快捷鍵在任務(wù)欄上的按鈕間循環(huán)WINDOWS+TAB顯示“查找：所有文件”WINDOWS+F顯示“查找：計(jì)算機(jī)”CTRL+WINDOWS+F顯示“幫助”WINDOWS+F1顯示“運(yùn)行”命令WINDOWS+R顯示“開(kāi)始”菜單WINDOWS顯示“系統(tǒng)屬性”對(duì)話框WINDOWS+BREAK顯示“Windows資源管理器”WINDOWS+E最小化或還原所有窗口WINDOWS+D撤消最小化所有窗口SHIFT+WINDOWS+M編輯本段四、“我的電腦”和“資源管理器”的快捷鍵目的快捷鍵關(guān)閉所選文件夾及其所有父文件夾按住SHIFT鍵再單擊“關(guān)閉按鈕（僅適用于“我的電腦”）向后移動(dòng)到上一個(gè)視圖ALT+左箭頭向前移動(dòng)到上一個(gè)視圖ALT+右箭頭查看上一級(jí)文件夾BACKSPACE編輯本段五、使用對(duì)話框中的快捷鍵目的快捷鍵取消當(dāng)前任務(wù)ESC如果當(dāng)前控件是個(gè)按鈕，要單擊該按鈕或者如果當(dāng)前控件是個(gè)復(fù)選框，要選擇或清除該復(fù)選框或者如果當(dāng)前控件是個(gè)選項(xiàng)按鈕，要單擊該選項(xiàng)空格鍵單擊相應(yīng)的命令A(yù)LT+帶下劃線的字母單擊所選按鈕ENTER在選項(xiàng)上向后移動(dòng)SHIFT+TAB在選項(xiàng)卡上向后移動(dòng)CTRL+SHIFT+TAB在選項(xiàng)上向前移動(dòng)TAB在選項(xiàng)卡上向前移動(dòng)CTRL+TAB如果在“另存為”或“打開(kāi)”對(duì)話框中選擇了某文件夾，要打開(kāi)上一級(jí)文件夾BACKSPACE在“另存為”或“打開(kāi)”對(duì)話框中打開(kāi)“保存到”或“查閱”F4刷新“另存為”或“打開(kāi)”對(duì)話框F5編輯本段六、桌面、我的電腦和“資源管理器”快捷鍵選擇項(xiàng)目時(shí)，可以使用以下快捷鍵。目的快捷鍵插入光盤(pán)時(shí)不用“自動(dòng)播放”功能按住SHIFT插入CD-ROM復(fù)制文件按住CTRL拖動(dòng)文件創(chuàng)建快捷方式按住CTRL+SHIFT拖動(dòng)文件立即刪除某項(xiàng)目而不將其放入SHIFT+DELETE“回收站”顯示“查找：所有文件”F3顯示項(xiàng)目的快捷菜單APPLICATION鍵刷新窗口的內(nèi)容F5重命名項(xiàng)目F2選擇所有項(xiàng)目CTRL+A查看項(xiàng)目的屬性ALT+ENTER或ALT+雙擊可將APPLICATION鍵用于Microsoft自然鍵盤(pán)或含有APPLICATION鍵的其他兼容鍵編輯本段七、Microsoft放大程序的快捷鍵這里運(yùn)用Windows徽標(biāo)鍵和其他鍵的組合。快捷鍵目的Windows徽標(biāo)+PRINTSCREEN將屏幕復(fù)制到剪貼板（包括鼠標(biāo)光標(biāo)）Windows徽標(biāo)+SCROLLLOCK將屏幕復(fù)制到剪貼板（不包括鼠標(biāo)光標(biāo)）Windows徽標(biāo)+PAGEUP切換反色。Windows徽標(biāo)+PAGEDOWN切換跟隨鼠標(biāo)光標(biāo)Windows徽標(biāo)+向上箭頭增加放大率Windows徽標(biāo)+向下箭頭減小放大率編輯本段八、使用輔助選項(xiàng)快捷鍵目的快捷鍵切換篩選鍵開(kāi)關(guān)右SHIFT八秒切換高對(duì)比度開(kāi)關(guān)左ALT+左SHIFT+PRINTSCREEN切換鼠標(biāo)鍵開(kāi)關(guān)左ALT+左SHIFT+NUMLOCK切換粘滯鍵開(kāi)關(guān)SHIFT鍵五次切換切換鍵開(kāi)關(guān)NUMLOCK五秒QQ快捷鍵，玩QQ更方便Alt+S快速回復(fù)Alt+C關(guān)閉當(dāng)前窗口Alt+H打開(kāi)聊天記錄Alt+T更改消息模式Ait+J打開(kāi)聊天紀(jì)錄Ctrl+A全選當(dāng)前對(duì)話框里的內(nèi)容Ctrl+FQQ里直接顯示字體設(shè)置工具條Ctrl+J輸入框里回車(跟回車一個(gè)效果)Ctrl+M輸入框里回車(跟回車一個(gè)效果)Ctrl+L對(duì)輸入框里當(dāng)前行的文字左對(duì)齊Ctrl+R對(duì)輸入框里當(dāng)前行的文字右對(duì)齊Ctrl+E對(duì)輸入框里當(dāng)前行的文字居中Ctrl+V在qq對(duì)話框里實(shí)行粘貼Ctrl+Z清空/恢復(fù)輸入框里的文字Ctrl+回車快速回復(fù)這個(gè)可能是聊QQ時(shí)最常用到的了Ctrl+Alt+Z快速提取消息Ctrl+Alt+A捕捉屏幕最常用的快捷鍵F5刷新DELETE刪除TAB改變焦點(diǎn)CTRL+C復(fù)制CTRL+X剪切CTRL+V粘貼CTRL+A全選CTRL+Z撤銷CTRL+S保存ALT+F4關(guān)閉CTRL+Y恢復(fù)ALT+TAB切換CTRL+F5強(qiáng)制刷新CTRL+W關(guān)閉CTRL+F查找SHIFT+DELETE永久刪除CTRL+ALT+DEL任務(wù)管理SHIFT+TAB-反向切換CTRL+空格--中英文輸入切換CTRL+Shift輸入法切換CTRL+ESC--開(kāi)始菜單CTRL+ALT+ZQQ快速提取消息CTRL+ALT+AQQ截圖工具CTRL+ENTERQQ發(fā)消息Alt+1保存當(dāng)前表單Alt+2保存為通用表單Alt+A展開(kāi)收藏夾列表資源管理器END顯示當(dāng)前窗口的底端HOME顯示當(dāng)前窗口的頂端NUMLOCK+數(shù)字鍵盤(pán)的減號(hào)(-)折疊所選的文件夾NUMLOCK+數(shù)字鍵盤(pán)的加號(hào)(+)顯示所選文件夾的內(nèi)容NUMLOCK+數(shù)字鍵盤(pán)的星號(hào)(*)顯示所選文件夾的所有子文件夾向左鍵當(dāng)前所選項(xiàng)處于展開(kāi)狀態(tài)時(shí)折疊該項(xiàng)，或選定其父文件夾向右鍵當(dāng)前所選項(xiàng)處于折疊狀態(tài)時(shí)展開(kāi)該項(xiàng)，或選定第一個(gè)子文件夾自然鍵盤(pán)【窗口】顯示或隱藏“開(kāi)始”菜單【窗口】+F1幫助【窗口】+D顯示桌面【窗口】+R打開(kāi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