高速铣削高强度钢时涂层刀具磨损及对工件表面温度的影响

使用涂层硬质合金刀具对AF1410高强度钢进行长时间高速铣削试验,研究高速铣削高强度钢时的刀具磨损及其对已加工表面温度的影响。结果表明：CVD TiCrN+Al₂O₃+TiN涂层硬质合金刀具能够长时间对AF1410高强度钢进行稳定铣削,切削过程中,刀具磨损以后刀面的正常磨损为主,前刀面磨损量较小;工件已加工表面温度较低,随刀具磨损的增加而略有增加,刀具切出点温度的升高速率受到刀具磨损速率影响。     

钛合金铣削加工刀具磨损有限元预测分析

钛合金Ti6Al4V因其优良的综合性能在航空航天领域有着广泛的应用。然而,在钛合金切削过程中,极易出现刀具磨损现象。目前尚缺乏钛合金加工用刀具寿命预测的有效手段和方法。针对这一问题,基于刀具在铣削工作过程中受到的热力耦合作用,利用Fick扩散定律揭示了刀具扩散磨损机理,构建刀具磨损模型;利用有限元仿真软件Advant Edge的二次开发技术,将刀具磨损模型嵌入到有限元模型中,进行刀具磨损的预测;进而借助刀具寿命试验,验证了刀具磨损模型的可靠性。     

高速铣削GH4169合金的刀具磨损研究

为研究高速铣削GH4169合金的刀具磨损问题,采用正交试验法基于DEFORM软件对GH4169合金的铣削加工过程进行了仿真,得到不同组刀具磨损仿真结果,并对仿真结果进行极差分析,得出不同铣削用量对刀具磨损的影响程度和最优方案。同时,对GH4169合金进行实际铣削加工试验,并与仿真结果进行对比分析,验证了仿真模型的有效性和可行性。选取不同的铣削用量,基于DEFORM有限元仿真软件,通过单因素试验法模拟GH4169合金的铣削过程,得出铣削用量对刀具磨损的影响规律。研究结果表明：对刀具磨损的影响程度由大到小依次为每齿进给量、切削速度和背吃刀量,并通过铣削试验验证了此规律的准确性。     

PCBN刀具铣削45钢的磨损规律研究

通过利用PCBN端铣刀铣削45钢工件的试验,进行了关于铣削速度对PCBN刀具磨损影响的研究,根据试验结果给出了加工45钢的适宜铣削速度。     

PCBN刀具磨损对切削过程影响的有限元仿真研究

在实际切削加工中,随着切削的进行,刀具的磨损会越来越严重,这种磨损会严重影响切削过程,对切削力、切削温度等影响极大。本文通过有限元仿真软件ABAQUS模拟了不同磨损程度的PCBN刀具切削高强度钢Cr12Mo V的过程,揭示出了刀具磨损量对切削过程的影响规律,并通过试验进行了验证。     

陶瓷铣刀干切削高强度钢的T-(v,fz)关系及磨损机理

应用复合Si3N4陶瓷铣刀对某牌号高强度钢进行了干铣削试验。分别研究了切削速度和单齿进给量对刀具耐用度的影响规律，给出了刀具的主要磨破损形式，通过能谱分析研究了陶瓷刀具的磨损机理。结果表明，在切削速度为118～186m／min的试验条件下，陶瓷铣刀的最高耐用度为55min；前刀面上月牙洼磨损严重并导致切削刃的微小崩刃；前后刀面的磨损区均增加了大量的Cr、Mn元素，前刀面的月牙洼底部还含有较多Ni元素。     

铣削条件对高速铣削淬硬钢TiAlN涂层刀具磨损的影响

针对硬度分别为50 HRC和60 HRC的Cr12MoV淬硬钢材料,采用TiAlN涂层刀具进行了高速铣削试验,重点研究了铣削方式、刀具螺旋角以及润滑方式等铣削条件对刀具磨损的影响.结果表明:高速铣削淬硬钢时,导致刀具失效的典型形式是后刀面磨损;铣削方式、刀具螺旋角以及润滑方式对刀具磨损的影响是不同的;材料硬度50 HRC时,刀具螺旋角是刀具磨损的主要影响因素;材料硬度60 HRC时,润滑方式是刀具磨损的主要影响因素.     

刀具槽型对铣削高强钢切削力及刀具磨损影响

采用两种槽型的涂层硬质合金刀具对高强度钢AF1410进行高效铣削试验,研究刀具槽型对刀具磨损和切削力的影响.试验结果表明,在整个切削过程中,两种槽型刀具的磨损主要发生在后刀面;切削前期,负倒棱较窄的刀具磨损较大;在中后期,负倒棱较宽的刀具磨损量较大,负倒棱较宽的刀具各铣削分力均较大;整个切削过程中,两种槽型刀具的切向和...     

铣削工程塑料刀具的磨损

随着对工程塑料工件的精度提高、表面粗糙度值要求降低,工程塑料的切削加工也必须进行更深入广泛的研究。本文主要通过对3240酚醛环氧玻璃工程塑料平面铣削的实验,探讨铣刀齿刃口的磨损过程和刀具材料的性质对刀齿磨损的影响。     

高速铣削AF1410高强度钢的实验研究

高强度钢具有优异的机械性能和广阔的应用,但切削加工较为困难,存在加工效率低,加工表面质量差等问题.以AF1410高强度钢为研究对象,应用高速铣削的加工方法,使用涂层硬质合金刀片,对AF1410高强度钢进行了高速铣削实验,研究分析了在高速切削条件下刀具磨损、切削力、切削温度以及已加工表面粗糙度的变化规律.研究发现以TiC...     

车削氧化铝陶瓷刀具磨损有限元仿真研究

基于修正的Johnson-Cook本构模型,在DEFORM中进行氧化铝陶瓷的切削仿真,分析了切削速度、切削深度及切削路程对刀具磨损量的影响。研究结果表明,刀具的最大磨损深度随切削速度的增大而减小、随切削深度的增加而增加。磨损深度随切削路程变化的仿真结果表明,切削过程中的刀具磨损可分为3个阶段,即初期磨损阶段,正常磨损阶段及急剧磨损阶段。     

有限元仿真技术在刀具磨损研究中的应用

采用有限元仿真的方法对刀具磨损进行研究,不仅可以全面获得切削过程中的各项参数,而且具有成本低、效率高等优点;分析了有限元技术在刀具磨损应用中的关键技术,包括材料的本构模型、接触类型和摩擦模型、磨损模型和磨损计算、ALE网格技术、分离准则和断裂准则,分析了目前研究存在的问题,并提出未来的发展方向,对于推动有限元技术在刀具磨损中的应用具有指导意义。     

Wear Mechanism of Cemented Carbide Tool in High Speed Milling of Stainless Steel

Adhesion of cutting tool and chip often occurs when machining stainless steels with cemented carbide tools. Wear mechanism of cemented carbide tool in high speed milling of stainless steel 0Cr13Ni4 Mo was studied in this work. Machining tests on high speed milling of 0Cr13Ni4 Mo with a cemented carbide tool are conducted. The cutting force and cutting temperature are measured. The wear pattern is recorded and analyzed by high?speed camera, scanning electron microscope(SEM) and energy dispersive X?ray spectroscopy(EDS). It is found that adhesive wear was the dominant wear pattern causing tool failure. The process and microcosmic mechanism of the tool's adhesive wear are analyzed and discussed based on the experimental results. It is shown that adhesive wear of the tool occurs due to the wear of coating, the a nity of elements Fe and Co, and the grinding of workpiece materials to the tool material. The process of adhesive wear includes both microcosmic elements di usion and macroscopic cyclic process of adhe?sion, tearing and fracture.     

300M超高强度钢高速切削过程仿真研究

针对300M超高强度钢切削加工性较差的问题,通过有限元仿真技术对300M钢的高速切削过程进行研究。在相关试验数据的基础上,创建高速切削仿真模型,研究切削过程中切屑形态、切削区的应力分布,以及切削速度、刀具几何角度的变化对切削力、切削温度的影响规律。仿真结果分析表明:仿真数据与试验数据的变化趋势基本相同,切削速度增大,切削温度随之升高,切削力先升高后下降;前角角度增大,切削力和切削温度都较大程度下降,应力向刀尖与工件接触区集中;后角增大,切削力和切削温度略有下降,但变化幅度较小。     

高速铣削69111不锈钢的硬质合金刀具磨损机理研究

使用硬质合金刀具进行69111不锈钢的高速干铣削试验.通过采用电子扫描显微镜(SEM)观察刀具的磨损形貌和能谱分析仪(EDS)分析磨损表面及磨损边缘处的元素分布,对刀具的前、后刀面的主要磨损机理进行了分析.研究结果表明:使用硬质合金刀具高速干铣削69111不锈钢时,刀具的前、后刀面的主要磨损机理均为粘结磨损、氧化磨损和扩散磨损;并且由于铣削过程中,刀具前刀面的铣削温度明显高于后刀面的铣削温度,导致前刀面的磨损程度较后刀面严重.     

表面微坑织构刀具结构强度的有限元仿真

在月具前刀面置入微织构能够改善刀屑间的摩擦状况,提高刀具的切削性能.为了研究表面织构的置入对刀具的应力、变形等产生的影响,本文针对微坑阵列结构,通过有限元软件ABAQUS对表面微坑织构刀具的结构强度进行仿真.结果表明:微坑的置人在一定程度上降低了刀具强度,增大了刀尖变形.在本文的研究范围内,与微坑深度、间距相比,微坑直...     

基于有限元仿真的拼接模具铣削用刀具优化

对ABAQUS软件进行了二次开发,以实现拼接模具铣削过程仿真前处理的快速建模。对铣削力、应力和刀具温度进行仿真,并与铣削实验结果对比,验证了仿真模型的准确性。对不同前角、后角、螺旋角及刃口半径的球头铣刀铣削拼接模具的过程进行模拟仿真,采用遗传算法优化铣刀结构,将优化后的结构参数与传统结构参数代入刀具磨损、工件表面质量的对比实验,从而验证了优化的有效性。研究表明,对仿真前处理进行快速建模的二次开发运行成功,模拟结果准确。研究结果为降低制造成本、提高铣刀寿命和工件表面质量提供了理论参考。     

绿色切削高强度钢的刀具磨损及切屑形态

分析了微量润滑切削时润滑剂的渗透机理及润滑作用对铣削力的影响。使用传统切削、干式切削及微量润滑三种方式铣削高强度钢(PCrNi3Mo),对比切削性能并探讨微量润滑技术对刀具磨损及切屑形貌的影响。对微量润滑加工过程中切削参数(铣削速度、每齿进给量、铣削深度及润滑剂使用量)对刀具磨损的影响进行研究,利用响应曲面法建立了刀具后刀面磨损模型以确定铣削高强度钢(PCrNi3Mo)时润滑剂的最佳使用量,并利用试验验证。结果表明,微量润滑可有效抑制刀具磨损进程;建立的刀具后刀面磨损模型与试验结果误差较小,具有较高实用价值,微量润滑铣削材料PCrNi3Mo时,润滑剂的最佳使用值约为185mL/h;通过改善切削区的摩擦情况,微量润滑可降低切削区域温度并有效控制切屑形貌。