微铣刀论文-严亮,王学彬,张利深,刘小磊,丁梅华

微铣刀论文-严亮,王学彬,张利深,刘小磊,丁梅华

导读:本文包含了微铣刀论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:微铣削,刀具破损,工艺参数,仿真分析

微铣刀论文文献综述

严亮,王学彬,张利深,刘小磊,丁梅华[1](2019)在《仿真分析微铣刀破损失效的影响因素》一文中研究指出随着微电机尺寸不断减小,微铣削技术在电机生产中运用越来越普遍。但因刀具尺寸小,强度低,实际铣削过程中容易发生破损失效。研究表明,微铣刀受到的最大拉应力超过刀具抗拉强度是导致刀具破损的根本因素。建立微铣削钛合金的仿真模型,仿真分析安装偏心和工艺参数对微铣刀最大拉应力的影响。根据仿真结果,指导微铣削刀具安装和工艺参数选择,避免微铣削过程中刀具发生破损失效。(本文来源于《微特电机》期刊2019年09期)

王琛,郝秀清,刘凌辉,陈梦月,何宁[2](2019)在《基于Deform的大长径比PCD微铣刀结构设计及参数优化》一文中研究指出微细铣削技术是最适合加工高深宽比微结构的微细加工技术之一,而微铣刀制约着微细铣削技术的发展。针对高深宽比微结构的微细铣削加工,设计一种大长径比PCD直刃微铣刀,通过Deform有限元仿真研究不同微铣刀结构参数对铣削力和毛刺高度的影响规律。进一步地,采用多目标曲面响应分析方法对侧刃后角、底刃后角和底刃倾角3个因素进行试验设计,得到优化后的微铣刀结构参数为侧刃后角30°,底刃后角15°和底刃倾角7°。(本文来源于《金刚石与磨料磨具工程》期刊2019年04期)

马兰州,赵国龙,李亮,何宁,王茂[3](2019)在《CVD金刚石微铣刀的复合加工工艺研究》一文中研究指出CVD金刚石具有高的硬度和耐磨性,是制备微铣刀的理想材料。传统的磨削加工制备CVD金刚石微铣刀存在加工效率低的问题。本文提出了一种以激光诱导金刚石石墨化与精密磨削相结合的复合加工工艺来制备CVD金刚石微铣刀的新方法。研究了激光参数对金刚石相变深度和分界线轮廓最大高度的影响,进一步分析了分界线轮廓最大高度对切削刃质量的影响。结果表明,随着单脉冲能量的增加,金刚石相变深度和分界线轮廓最大高度都增大;随着扫描速度的增加,二者都减小,并且减小分界线轮廓最大高度能够提高磨削后切削刃的质量。为了提高制备效率,提出了一种由粗加工和精加工结合的解决方案。通过使用优化后的加工参数,制备出切削刃钝圆半径2.3μm,刀尖圆弧半径3μm的CVD金刚石微铣刀。(本文来源于《工具技术》期刊2019年07期)

陈妮,陈明君[4](2019)在《KDP晶体修复用球头微铣刀及其对表面质量影响的研究》一文中研究指出近年来惯性约束核聚变能因其既清洁又经济的特性成为一种理想的能源。磷酸二氢钾(Potassium DihydrogenPhosphate,KDP)晶体是核聚变装置中必不可少的光学元件。但KDP晶体在连续高能激光打靶和超精密加工时,会在表面产生微缺陷点,需要对其进行及时处理。目前,微铣削加工方法被公认为是一种非常有效的微缺陷修复方法。然而,KDP晶体材料由于质软而脆、对温度变化敏感、易潮解、易(本文来源于《金属加工(冷加工)》期刊2019年06期)

马兰州[5](2019)在《CVD金刚石微铣刀的复合制备工艺研究》一文中研究指出CVD金刚石因其高硬度、高耐磨性、高导热系数和低摩擦系数成为制备微铣刀的理想材料,但是它的难加工特性导致采用传统的磨削加工时制备效率低下。为了解决此问题,本文提出了激光诱导金刚石石墨化与精密磨削相结合的复合加工工艺制备CVD金刚石微铣刀的新方法,揭示了激光辐照下CVD金刚石的石墨化机理,探索了激光参数和精密磨削参数对CVD金刚石微铣刀切削刃质量和后刀面粗糙度的影响规律,制备了具有优良切削性能的CVD金刚石微铣刀。复合加工工艺的提出和新型微铣刀的研制丰富了微铣刀的制备工艺,为高性能微铣刀的设计制造理论、研发和应用研究奠定了重要基础。主要研究内容如下:(1)通过对激光加工材料的物理过程分析,研究了红外纳秒激光作用下CVD金刚石石墨化的机理。通过激光诱导石墨化试验,研究了激光参数和辅助气体对金刚石相变深度的影响规律,以及激光参数对分界线轮廓最大高度和分界面形貌的影响规律。结果表明,单脉冲能量越大,扫描速度和填充间距越小,金刚石相变深度和分界线轮廓最大高度越大,分界面质量越差,表面粗糙度越大。(2)在激光诱导石墨化后,进行了CVD金刚石微铣刀的精密磨削试验,研究了磨削参数对微铣刀切削刃钝圆半径、磨削力和表面粗糙度的影响,以及分界线轮廓最大高度对切削刃质量的影响。结果表明,砂轮粒度对切削刃钝圆半径、磨削力和表面粗糙度的影响最显着,砂轮粒度和进给速度越小,磨削速度越高,切削刃钝圆半径、磨削力和表面粗糙度越小;同时,分界线轮廓最大高度越小,磨削后的切削刃质量越好。(3)结合激光诱导石墨化和精密磨削的试验结果,制定了CVD金刚石微铣刀的高效制备方案,制备了直径为0.4mm,切削刃钝圆半径为2.3μm的CVD金刚石微铣刀。研究了CVD金刚石微铣刀在微细铣削加工无氧铜时的切削性能,并与硬质合金微铣刀进行了对比。结果表明,采用复合加工工艺时,刀具制备效率相较于纯磨削提高了4倍以上,在相同的铣削参数下,CVD金刚石微铣刀加工无氧铜时的铣削力和毛刺尺寸更小;在相同的材料去除量下,CVD金刚石微铣刀的磨损量更少,刀具寿命更长。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01)

陈妮,陈明君[6](2019)在《KDP晶体修复用球头微铣刀及其对表面质量影响的研究》一文中研究指出近年来惯性约束核聚变能因其既清洁又经济的特性成为一种理想的能源。磷酸二氢钾(Potassium Dihydrogen Phosphate,KDP)晶体是核聚变装置中必不可少的光学元件。但KDP晶体在连续高能激光打靶和超精密加工时,会在表面产生微缺陷点,需要对其进行及时处理。目前,微铣削加工方法被公认为是一种非常有效的微缺陷修复方法。然而,KDP晶体材料由于质软而脆、对温度变化敏感、易潮解、易开裂等材料特性,在微铣削修复缺陷点时,容易在修复曲面出现脆性点及耕犁效应区域,(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年04期)

闫继豪,赵国龙,李亮,何宁,王茂[7](2018)在《大长径比微铣刀微细铣削Ti6Al4V钛合金试验研究》一文中研究指出高深宽比微结构的微细铣削加工需要使用大长径比的微铣刀,而大长径比的微铣刀刚度差,根部易折断,必须以较小的铣削参数进行加工。本文使用长径比为5的硬质合金微铣刀进行微细铣削钛合金的试验,主要研究了铣削参数对铣削力、已加工表面粗糙度和顶端毛刺宽度的影响。结果表明,在给定的每齿进给量和铣削深度范围内,叁向铣削力随着每齿进给量和铣削深度的增大而增大;表面粗糙度Sa随着每齿进给量的增大呈先减小后增大的趋势,但随着铣削深度的增大没有呈现明显规律;顶端毛刺宽度随着每齿进给量的增大呈减小趋势,在较小的每齿进给量下,顶端毛刺宽度随着铣削深度的增大而显着减小,在较大的每齿进给量下,铣削深度对顶端毛刺宽度的影响较小。(本文来源于《工具技术》期刊2018年09期)

杨凯华[8](2018)在《CVD金刚石微铣刀的激光诱导石墨化辅助精密磨削研究》一文中研究指出近年来,随着各种器械的小型化,微细铣削技术迅速发展。而微铣刀作为微细铣削加工的工具,其重要性与日俱增。针对CVD金刚石微铣刀加工难度高,制备效率低下的问题,本文提出了CVD金刚石微铣刀的激光诱导石墨化辅助精密磨削方法,其在提高了加工效率的同时,改善了刃口质量。本文主要研究内容如下:(1)根据传热控制方程和热传导理论,建立Ansys APDL叁维瞬态热力学仿真模型,讨论不同参数对激光诱导石墨化的影响,并测量金刚石石墨化深度,最后通过试验对比验证。通过改变激光能量密度、扫描速度和填充间距进行纳秒激光石墨化试验,使用扫描电镜和拉曼光谱仪对生成的石墨和分界层进行分析,判断金刚石石墨的形貌和晶体结构。(2)提出了一种激光诱导石墨化辅助精密磨削技术,并采用正交试验法和灰色关联分析对磨削参数进行优化。与传统精密磨削进行对比发现,该激光诱导石墨化辅助精密磨削技术在大幅提高磨削效率的同时,加工过程也更加稳定,其能有效减少刃口的破碎,从而得到更加锋利的切削刃。(3)进行了CVD金刚石圆弧刃微铣刀的设计,通过Ansys Workbench进行强度分析和模态分析以验证结构合理性。利用AutoCAD进行激光光路设计,采用变激光功率密度的激光诱导石墨化精密磨削技术进行CVD金刚石圆弧刃微铣刀的制备。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-03-01)

陈妮[9](2017)在《KDP晶体修复用球头微铣刀及其对表面质量影响的研究》一文中研究指出近年来能源短缺问题已经在大多数国家甚至全球范围内出现,而核能特别是惯性约束核聚变能(Inertial Confinement Fusion,ICF)因其既清洁又经济的特性成为一种理想的能源。磷酸二氢钾(Potassium Dihydrogen Phosphate,KDP)晶体具备独特的光学性能使其成为ICF中必不可少的光学元件。但KDP晶体在连续高能激光打靶和超精密加工时,不可避免地会在表面产生微缺陷点,如果这些微缺陷得不到及时处理,将会继续生长,最终导致光学零件的破坏与报废。目前,微铣削加工方法被公认为是一种非常有效的微缺陷修复方法。然而,KDP晶体材料由于质软而脆、对温度变化敏感、易潮解、易开裂等材料特性,在微铣削修复缺陷点时,容易在修复曲面出现脆性点及耕犁效应区域,使其很难符合激光打靶要求。本文通过有限元仿真、理论解析与实验相结合的方法,深入研究聚晶金刚石(Polycrystalline Diamond,PCD)球头微铣刀几何参数和尺寸效应等对KDP晶体表面微缺陷修复质量的影响规律,从而优选球头微铣刀几何参数和铣削参数。在总结现有微铣刀设计中存在问题的基础上,设计了针对于KDP晶体加工用小负前角和大负前角结构的两种球头微铣刀。对有限元仿真中的材料参数、切屑与工件分离准则、分析步选择、接触条件设置等进行了深入的研究,建立了所设计的球头微铣刀铣削KDP晶体的叁维有限元仿真模型。通过对有限元仿真和切削实验中的切削力进行对比,验证了仿真模型的正确性。为了研究球头微铣刀几何参数对铣削过程的影响规律,以铣削过程中的切削力波峰-波谷(Peak-Valley,P-V)值、微铣刀和KDP晶体切削区最大拉应力为球头微铣刀几何参数优选的主要评价指标,分别建立了不同法向前角、法向后角和刀刃钝圆半径的球头微铣刀铣削KDP晶体的叁维有限元仿真模型,系统分析了以上叁个几何参数对KDP晶体微铣削过程的影响规律。仿真结果表明:切削效果随着法向前角的增加有先变好后变坏的趋势,法向前角在-45°时存在最优值;随着法向后角的增加,切削效果有变好的趋势,当法向后角大于9°时,其对切削效果的影响较小,同时考虑到刀具的刚度,认为微铣刀最佳法向后角为9°;综合分析切削力P-V值、切削区最大拉应力和刃磨技术,认为PCD球头微铣刀的刀刃钝圆半径在1.5μm到2μm之间时为最合理。通过电火花线切割和金刚石砂轮精密刃磨制造出PCD球头微铣刀,刀刃钝圆半径可达到1.66?m。通过自制PCD球头微铣刀与商用球头微铣刀的切槽实验,进一步验证了仿真中球头微铣刀几何参数对铣削过程影响规律的正确性,并验证了所设计球头微铣刀的切削性能。为了研究微铣削KDP晶体中切屑形成的最小切削厚度和尺寸效应,建立平头微铣刀铣削中的切削厚度模型,并对切削比能计算公式进行数值推导;通过结合切削过程中切削厚度、最小切削厚度和切削力之间的周期性建立了切屑形成的理论预测模型,并应用此模型对切削过程中的最小切削厚度进行预测,得出微铣削KDP晶体的最小切削厚度与刀刃钝圆半径的比值在0.43~0.48范围内。对微铣削加工KDP晶体过程中最小切削厚度的影响因素进行研究,发现随着刀刃钝圆半径的增加,最小切削厚度呈增长趋势,且KDP晶体的最小切削厚度较金属材料的最小切削厚度大;对铣削过程中的切削比能、微槽表面形貌及表面粗糙度Ra值进行深入研究,发现当每齿进给量与刀刃钝圆半径的比值小于0.5时,微铣削加工过程中存在剧烈的尺寸效应,当该比值增加到0.5~0.7时,仅存在轻微的尺寸效应,随着该比值的继续增加(0.7~1),尺寸效应已基本消失,但表面开始产生微裂缝和凸起,当该比值大于1时,表面开始出现脆性崩坑。为了研究球头微铣刀铣削KDP晶体中修复表面质量的影响因素,基于数值几何方法推导建立了球头微铣刀铣削过程中的切削厚度数值解析模型,获得切削厚度与铣削参数之间的映射关系。在以上微铣削KDP晶体过程中尺寸效应的研究基础上,通过综合分析球头微铣刀铣削KDP晶体过程中的切削力、切削比能、所加工微槽及切屑形貌,研究了不同进给速度和铣削深度下的尺寸效应及脆塑转变,分别获得了球头微铣刀铣削KDP晶体过程中尺寸效应、塑性域及脆性域铣削参数范围,这叁个范围可由尺寸效应和脆性域切削边界进行划分。本文研究得出每齿进给切削过程中最大切削厚度与刀刃钝圆半径的比值为0.2时的铣削参数为相对最优铣削参数组,在这组铣削参数中铣削深度、每齿进给量和刀刃钝圆半径的数值比和主轴转速分别为2?m、1和60,000r/min时为最优铣削参数。采用优选的铣削参数加工出轮廓半径分别为600μm和1000μm的高斯曲面,结果表明高斯曲面都无脆性点生成,说明切削在塑性域下进行,且表面粗糙度Ra值均小于32nm,满足激光打靶要求,从而验证了自行研制球头微铣刀和优选铣削参数的合理性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-12-01)

王永旭[10](2017)在《化学气相沉积金刚石微铣刀裂纹损伤和切削性能的研究》一文中研究指出近年来,微细加工技术在生物医疗、航空航天等领域有广泛应用,其中微刀具的性能是制约该技术发展的重要因素之一。化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)金刚石微刀具因其具有优异的切削性能以及良好的经济性而备受关注。目前的研究中发现其在加工过程中容易发生刀具失效,但损伤失效机理尚不明晰,且缺乏对其切削性能影响因素的具体研究。因此本文采用扩展有限元仿真的方法分析了CVD金刚石材料的裂纹损伤形式,数值模拟了刀具在叁维铣削加工过程中的受力状况及裂纹扩展情况,并通过微铣削加工实验总结了刀具的损伤失效形式,探讨了不同工艺参数对刀具切削性能的影响。本文的研究内容对进一步明晰CVD金刚石微刀具的裂纹损伤机理,提高微细加工质量有着重要的意义。本文首先基于扩展有限元法研究了CVD金刚石在多种裂纹模式下的损伤失效现象,分析了单条预置裂纹扩展过程中不同模型参数对应力强度因子的影响规律;建立了含有缺陷的CVD金刚石材料模型,模拟了裂纹从萌生到扩展,直至涂层脱落失效的整个演化过程,总结了叁种典型的因材料缺陷交互作用而产生的裂纹损伤形式;通过在CVD金刚石模型中预置微裂纹,探讨了多裂纹扩展过程中的竞争耦合机制,进一步揭示了CVD金刚石材料的裂纹损伤机理。其次,通过建立CVD金刚石微铣刀的叁维微铣削仿真模型,模拟了微细加工过程,分析了仿真中工件的表面形貌并提取了叁向切削力;基于仿真获得的切削力数据进行了CVD金刚石微铣刀裂纹损伤的数值模拟,计算了刀具的应力分布并分析了刀具损伤失效形式;研究了不同仿真参数对工件形貌、切削力大小以及刀具损伤的影响,并为微铣削加工实验提供理论指导。最后,开展了CVD金刚石微铣刀对TC4钛合金的微铣削加工实验,对刀具在加工过程中产生的多种损伤失效行为进行了研究,重点分析了裂纹损伤的现象及成因;采用单因素实验的方法,检测分析了加工过程中的切削力与工件表面质量。研究了主轴转速、进给速度、铣削深度对刀具切削性能的影响,确定了合理的工艺参数组合,并对仿真结果进行了验证。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01)

微铣刀论文开题报告

(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:

微细铣削技术是最适合加工高深宽比微结构的微细加工技术之一,而微铣刀制约着微细铣削技术的发展。针对高深宽比微结构的微细铣削加工,设计一种大长径比PCD直刃微铣刀,通过Deform有限元仿真研究不同微铣刀结构参数对铣削力和毛刺高度的影响规律。进一步地,采用多目标曲面响应分析方法对侧刃后角、底刃后角和底刃倾角3个因素进行试验设计,得到优化后的微铣刀结构参数为侧刃后角30°,底刃后角15°和底刃倾角7°。

(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。

微铣刀论文参考文献

[1].严亮,王学彬,张利深,刘小磊,丁梅华.仿真分析微铣刀破损失效的影响因素[J].微特电机.2019

[2].王琛,郝秀清,刘凌辉,陈梦月,何宁.基于Deform的大长径比PCD微铣刀结构设计及参数优化[J].金刚石与磨料磨具工程.2019

[3].马兰州,赵国龙,李亮,何宁,王茂.CVD金刚石微铣刀的复合加工工艺研究[J].工具技术.2019

[4].陈妮,陈明君.KDP晶体修复用球头微铣刀及其对表面质量影响的研究[J].金属加工(冷加工).2019

[5].马兰州.CVD金刚石微铣刀的复合制备工艺研究[D].南京航空航天大学.2019

[6].陈妮,陈明君.KDP晶体修复用球头微铣刀及其对表面质量影响的研究[J].机械工程学报.2019

[7].闫继豪,赵国龙,李亮,何宁,王茂.大长径比微铣刀微细铣削Ti6Al4V钛合金试验研究[J].工具技术.2018

[8].杨凯华.CVD金刚石微铣刀的激光诱导石墨化辅助精密磨削研究[D].南京航空航天大学.2018

[9].陈妮.KDP晶体修复用球头微铣刀及其对表面质量影响的研究[D].哈尔滨工业大学.2017

[10].王永旭.化学气相沉积金刚石微铣刀裂纹损伤和切削性能的研究[D].哈尔滨工业大学.2017

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