7055鋁合金表面粗糙度和切削力模型構(gòu)建及有限元分析.pdf

1、7055鋁合金是由美國(guó)鋁業(yè)公司自主研發(fā)的一種新型超高強(qiáng)鋁合金，它具有超高強(qiáng)度、低密度、高的斷裂韌性以及良好的抗腐蝕能力等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)逐漸成為民用和軍用飛機(jī)及航天器的首選材料，并且已經(jīng)成功的應(yīng)用到波音777及空客 A380飛機(jī)上。
　　本文選用7055鋁合金材料作為研究對(duì)象，圍繞切削參數(shù)對(duì)表面粗糙度和三向切削力的影響展開(kāi)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，探究了切削參數(shù)對(duì)表面粗糙度和切削力的影響規(guī)律；建立了表面粗糙度和切削力預(yù)測(cè)模型；與此同時(shí)，

2、結(jié)合準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)和高速切削實(shí)驗(yàn)，得出滿足高速切削“三高特性”的本構(gòu)方程。
　　研究結(jié)果表明：
　　基于準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)SHPB壓縮實(shí)驗(yàn)得到的J-C本構(gòu)方程可以很好地應(yīng)用到普通的高應(yīng)變率過(guò)程，但是并不能夠很好地應(yīng)用到高速切削過(guò)程，通過(guò)高速切削對(duì)初始本構(gòu)方程進(jìn)行修正，修正后進(jìn)行高速切削有限元模擬，模擬結(jié)果顯示：所建立的本構(gòu)方程能夠較好的應(yīng)用到高速切削有限元模擬，能夠較好的滿足“三高特性”。
　　研究了切削參數(shù)

3、包括銑削速度（A因素)，切削深度(B因素)，切削寬度（C因素），每齒進(jìn)給量因素（D因素）對(duì)切削力及表面粗糙度的影響程度。極差分析結(jié)果所示，切削參數(shù)對(duì) X向切削分力的影響順序可以表示為 B>C>D>A；切削參數(shù)對(duì) Y向和Z向切削分力的影響順序可以表示為 C>B>D>A；切削參數(shù)對(duì)表面粗糙度的影響順序可以表示為 D>A>C>B。
　　基于高速切削正交實(shí)驗(yàn)建立了三向切削力和表面粗糙度預(yù)測(cè)模型。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，所建立的表面粗糙度和切削力預(yù)測(cè)模型