1. 本选题研究的目的及意义
随着科技的进步和制造业的转型升级,对材料性能的要求日益提高。
弹性材料,例如橡胶、硅胶、聚合物等,以其优异的弹性、减震、密封等特性,在航空航天、汽车工业、生物医疗等领域得到越来越广泛的应用。
然而,弹性材料固有的低硬度、高弹性和粘弹性等特点,使其在传统切削加工中面临着切削力大、切削热高、刀具磨损快、加工精度难以保证等难题,这限制了弹性材料在高端制造领域的应用。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,振动切削技术在难加工材料加工领域展现出巨大潜力,国内外学者对其进行了广泛研究。
1. 国内研究现状
国内学者在弹性材料振动切削方面开展了一系列研究。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将针对弹性材料振动切削过程中的关键科学问题,开展以下几方面的研究:
1.弹性材料力学特性分析:研究弹性材料的本构关系和动态力学行为,建立弹性材料切削力学模型,为弹性材料振动切削研究提供理论基础。
2.弹性材料振动切削机理:分析振动切削过程中弹性材料的变形机制和切屑形成机制,揭示振动参数对切削力、切削温度、表面粗糙度等的影响规律,建立弹性材料振动切削仿真分析模型。
3.弹性材料振动切削试验研究:设计弹性材料振动切削试验方案,搭建试验平台,开展弹性材料振动切削试验,测试分析切削力、切削温度、表面质量等关键指标,验证仿真分析结果,优化振动切削参数。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献,了解弹性材料切削、振动切削、弹性材料振动切削等方面的研究现状、发展趋势以及存在的问题,为本研究提供理论基础和研究方向。
2.理论分析阶段:基于弹性力学、塑性力学、断裂力学等理论,建立弹性材料振动切削的力学模型,分析振动切削过程中弹性材料的变形机制、切屑形成机制、刀具磨损机制等,揭示振动参数对切削力、切削温度、表面粗糙度等的影响规律。
3.数值模拟阶段:利用有限元分析软件,建立弹性材料振动切削的仿真模型,模拟振动切削过程中的材料变形、切屑流动、温度场分布等,验证理论分析结果,优化振动切削参数。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.将振动切削技术应用于弹性材料的加工,探索提高弹性材料加工效率、精度和表面质量的新方法。
2.建立弹性材料振动切削的力学模型和仿真模型,揭示振动切削过程中弹性材料的变形机制、切屑形成机制、刀具磨损机制等。
3.优化弹性材料振动切削的工艺参数,提高弹性材料的加工效率、精度和表面质量。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 王永超,雷震,陈吉红,等.钛合金切削加工技术的研究现状与发展趋势[J].航空制造技术,2020,63(17):35-44,50.
2. 张凯,王西彬,李永强,等.切削参数对TC4钛合金铣削表面完整性影响研究[J].机械设计与制造,2022(1):206-210.
3. 刘志刚,王立平,王晓路,等.切削参数对TC4钛合金铣削力影响的正交试验[J].机械工程师,2020(1):110-113.
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