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目录
4
课题来源和研究背景
1
国内外研究现状
2
主要研究内容与研究方案
3
5
预计达到的目标和问题
进度安排
课题来源及研究背景
课题来源
课题来源及研究背景
课题研究的目的和意义
航空发动机是飞机的“心脏”,它是决定飞机性能的主要因素之一,它是一个和综合技术能力的标志, 甚至是综合国力的象征。
航空发动机的典型零部件图
课题研究来源及研究背景
涡轮盘
盘轴
燃烧套管
高压冷却切削主要是为了应对高温合金的难加工特性,能够有效的移除切削区域温度,从而延长刀具寿命、改善控屑性能、提高生产效率。因此开展高压冷却切削性的研究以及刀具设计是很有必要的。
航空发动机中典型的高温合金零部件
Pigott,Colwell
最先进行了高压冷却技术的基本研究,并提出高压冷却技术能增加刀具寿命。
Schoenig等人
进行了切削钛合金实验研究,试验采用345MPa的超高压向切削刃处喷射切削液,试验采用未涂层的硬质合金刀具及很高的车削参数,试验研究发现刀具寿命被改善近500%。
Mazurkiewicz等人
进行了用外置喷嘴在280MPa高压下切削钢的试验,通过对比干切削和传统冷却的结果证明了高压冷却切削能减小刀-屑接触面相对滑移引起的摩擦,产生较短的切屑,能适用更高的切削参数以及减小切削力。
Braham-Bouchnak
证明了当应用相对较低的压力但是较高流量加工不锈钢时能得到更好的断屑效果和能够提高生产力。
国内外研究现状
高压冷却切削性能的研究现状
Shet 等人
针对高压冷却液射流切削过程中的切削力进行有限元仿真分析,分析研究发现高压射流能够明显减少切削力,论证了高压冷却液射流切削能够改善切削加工性能。
Courbon
等人
针对高压冷却液射流粗车镍合金718的影响中进行有限元(FE)正交切削建模,并且在压力范围与干切做对比研究,结果表明高压射流能够降低切削力。
Hadzley
建立了高压冷却液切削钛合金加工Ti6Al4V的有限元仿真模型,通过模型模拟了液体和实体结构的相互作用,可以观察通过增加冷却液的压力能够显著降低切削力,从而提高刀具寿命。
高压冷却切削仿真分析研究现状
国内外研究现状
主要研究内容
1
高压冷却切削冷却润滑作用研究
2
高压冷却切削的切削性能的研究
3
高压冷却切削射流参数优化研究
对切屑折断、刀具磨损、表面质量的理论研究
单因素对比试验
通过试验验证高压冷却切削性能的影响
高压冷却切削冷却作用研究
高压冷却切削润滑作用研究
Fluent软件仿真
正交实验验证
对上述仿真和试验数据进行优化处理,为刀具开发提供理论基础
4
高压冷却切削刀具的优化与设计
高压冷却切削刀具的优化设计
对高压冷却车刀进行强度的校核
对高压冷却专用槽型刀片的设计
本研究依托于重大专项的第五部分,高压冷却刀具的设计