1Cr18Ni9Ti高溫摩擦鉆孔鉆削力理論模型與仿真研究.pdf

1、奧氏體不銹鋼在航空、航天、化工、石油、建筑及食品等領域得以廣泛應用。然而，此類材料塑性大，導熱系數(shù)小，加工硬化嚴重，屬難加工材料。高溫摩擦鉆孔是一種新型的非傳統(tǒng)鉆孔技術，相比于傳統(tǒng)的孔加工技術，具有快速、高質量、綠色環(huán)保等優(yōu)點。針對奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti薄板工件鉆孔難問題，本文采用高溫摩擦鉆孔這種新型、綠色的鉆孔方式，對其摩擦特性、鉆削力理論模型、加工過程仿真及刀具結構優(yōu)化等相關技術進行比較深入系統(tǒng)地研究，不僅具有重要的理論意

2、義，也有廣泛的應用價值。
　　在高溫摩擦鉆孔研究現(xiàn)狀的基礎上，研究其摩擦特性及影響規(guī)律?；贑A6140車床建立高溫摩擦鉆孔摩擦特性等效試驗平臺；研究不同壓力和速度條件下45鋼和1Cr18Ni9Ti的摩擦特性，揭示壓力和速度對刀具-工件摩擦系數(shù)的影響規(guī)律；建立摩擦系數(shù)經(jīng)驗公式，為后續(xù)鉆削力理論模型和仿真模型奠定理論基礎。
　　基于高溫摩擦鉆孔刀具獨特的幾何形狀，建立加工過程的鉆削力理論模型?；诘毒叩膸缀螀?shù)，對加工階段進行

3、劃分；基于等效模型建立各階段的鉆削力理論模型；采用該模型對高溫摩擦鉆孔的鉆削力進行預測分析。
　　采用ABAQUS有限元分析軟件對1Cr18Ni9Ti高溫摩擦鉆孔加工過程進行仿真研究。建立刀具和工件的幾何模型，導入有限元軟件中進行網(wǎng)格劃分；建立工件和刀具材料的本構模型；基于加工條件，合理設定邊界條件，建立高溫摩擦鉆孔加工過程仿真模型；研究工件材料在加工過程中的應力分布及變形行為，揭示其變形機理；實現(xiàn)鉆削力的仿真預測，為刀具優(yōu)化提供

4、依據(jù)。
　　結合鉆削力理論模型和仿真模型，對1Cr18Ni9Ti的高溫摩擦鉆孔刀具進行優(yōu)化。建立不同錐角度、不同接觸面積的9種刀具的高溫摩擦鉆孔仿真模型，對其鉆削力和鉆削變形進行分析，確定最優(yōu)幾何參數(shù)的刀具。該方法也可應用于其他難加工材料的刀具優(yōu)化中，因此，本研究為難加工材料高溫摩擦鉆孔優(yōu)化技術奠定理論基礎。
　　本文的創(chuàng)新點在于更細致地考慮高溫摩擦鉆孔時摩擦系數(shù)的變化，建立更準確的高溫摩擦鉆孔鉆削力理論模型和仿真模型?；?/p>