钛合金TC4的切削温度场分析及刀具磨损研究

在硬质合金刀具切削加工钛合金过程中,刀具磨损是限制刀具寿命的主要因素之一,而切削温度与刀具磨损、加工精度和工件加工表面的完整性密切相关。因此,研究切削过程中的切削温度变化规律及刀具磨损规律有助于提高生产率,降低生产成本。借助Deform-3D有限元软件,对硬质合金刀具切削钛合金过程中的切削温度场及刀具磨损进行了仿真分析,得出了切削速度、进给量、切削深度和刀具前角的动态变化对切削温度的影响规律以及刀具磨损量随切削温度的变化规律,此规律对切削参数的选择和刀具寿命及磨损的研究具有重要的指导作用。     

基于热力学的硬质合金刀具扩散磨损

高速切削钢件的时候,切削温度高达800-1 000℃,扩散磨损成为硬质合金刀具的一个主要磨损原因.从热力学的角度研究硬质合金刀具扩散磨损规律,利用硬质合金组分中4个碳化物的标准生成热及其不同温度下的相对焓值计算它们的绝对焓值,计算4种碳化物在不同温度下分解溶入铁中的浓度值,用吉布斯自由能判据分析高温下扩散反应发生的规律,实验结果与理论分析吻合较好,研究结果对刀具材料的研究和设计提供参考.     

铣削508Ⅲ钢不同涂层对刀具切削性能影响

核电水室封头部件属于难加工零件,材料为508Ⅲ高强度钢。针对铣削加工过程中刀具切削性能差、寿命短与加工效率低等问题,首先对涂层硬质合金刀具进行切削仿真,从切削温度和应力方面,分析涂层对刀具切削性能影响;然后进行铣削508Ⅲ钢涂层刀具磨损实验,通过刀具磨损观测及前刀面形貌分析,探究涂层对刀具磨损与刀具寿命的影响;最后进行涂层性能对比实验,讨论不同类型涂层、涂层厚度和不同涂层热扩散率对硬质合金刀具铣削508Ⅲ钢切削过程影响。研究结果为铣削水室封头硬质合金刀具开发及核电零件高效加工等提供技术支持。     

带断屑槽的硬质合金刀具干车削40Cr钢的切削性能

采用带断屑槽的硬质合金刀具干车削40Cr钢,研究了此种刀具车削40Cr钢,刀具前后刀面的磨损机理,分析了切削参数(切削速度和进给量)对刀具寿命和切削温度的影响.结果表明:此种硬质合金刀具干车削40Cr钢的磨损机理为剥离磨损、粘结磨损、氧化磨损和微崩刃;随着切削速度的增加,刀具磨损率降低;低速时切削速度的增加,提高了切削温度,当切削速度大于120m/min时切削温度随之降低;进给量的增加,能够提高刀具断屑槽的利用率,减小切屑对刀具主切削刃的正压力,降低切削温度,改善进给量的增加对刀具寿命的影响.     

基于响应曲面法切削温度变化规律及粘焊影响

为了研究硬质合金刀具切削不锈钢材料时刀-屑粘焊的临界条件,并获得切削参数对切削温度及粘焊累积的影响规律,采用Design-Expert软件响应曲面法进行分析.通过三因素三水平试验建立了在硬质合金刀具切削1Cr18Ni9Ti不锈钢过程中切削温度的预测模型,并对相应的回归模型进行了分析,证明了预测模型以及对应因素的显著性.结果表明:该预测模型较为准确,具有较好的可靠性和实用性;刀-屑粘焊的温度区范围一般不超过800℃;刀具前刀面粘焊微观形貌呈现一定程度的颗粒扎堆状态;切削速度和进给量的交互作用对切削温度的影响最为显著.     

用新型刀具材料加工M38高温合金切削过程研究

本文对用新型刀具材料切削M38高温合金的切削过程进行了较系统的试验研究,选择了适于加工该合金的刀具材料;确定了较合理的刀具几何参数和切削参数;利用回归正交设计试验方法,建立了各切削特征参数的数学模型;借助于扫描电镜,分析了各种刀具的磨损机理;利用快速停刀装置及显微分析技术,对该合金的切屑形成过程进行了试验分析。本文的研究结果对实际生产具有一定的指导意义。     

切削2.25Cr—1Mo钢刀—屑间的粘焊破损机理

借助电镜及金相显微镜，分析了多种硬质合金刀具切削２．２５Ｃｒ－１Ｍｏ钢时刀具的粘焊破损行为。结果表明，在重型切削条件下，刀－屑间局部区域里，通过双方原子间的扩散和再结晶，已完全达到了固相焊接的程度；被加工材料与硬质合金元素间的亲合力强、切削力大、切削温度高是产生刀－屑间冶金联接的主要原因，选用超细晶粒硬质合金刀具是解决粘刀问题的途径之一。     

高速切削刀具的分析研究

介绍高速切削技术在机械加工上的优势,通过高速切削加工对刀具材料、刀具结构、几何角度和安全性的要求分析影响刀具寿命的因素,得出高速加工切削力、切削温度、刀具寿命、表面粗糙度及切削稳定性影响规律,对今后的实践加工具有参考和借鉴作用.     

微织构球头铣刀加工钛合金的有限元仿真

为了研究微织构对球头铣刀切削性能的影响与表面微织构的抗磨减摩性能,通过分析微织构的设计理论,对微织构刀具和普通刀具切削钛合金TC4进行了三维动态切削仿真,对比分析了两种刀具在切削过程中切削力、切削温度及刀具磨损的变化.结果表明,在干式切削条件下,微织构刀具在切削过程中切削力降低了16%,切削温度降低了13%,磨损深度值是普通刀具的25%,但刀具变形变大.微织构在球头铣刀切削过程中能够减小切削力,降低切削温度,减小刀具前刀面的磨损,延长刀具寿命,但可能会影响加工精度.     

基于Python语言金属切削仿真平台开发

在ABAQUS软件环境下,采用Python语言对金属切削过程进行二次开发,建立了金属切削仿真平台,实现了金属切削加工过程快速建模和仿真结果的自动化输出。基于所建仿真平台,进行正交切削仿真,将仿真结果与切削试验数据对比,验证了切削仿真模型.建立了变硬度材料切削仿真模型,并分析了变硬度材料的切削加工规律,探究了斜角切削时刀具前角和刃倾角对切削力的影响规律。本文研究将为切削加工机理分析和切削参数优化提供良好和高效的分析平台。     

高功率工业CO2激光切割工艺技术参数分析

通过试验的方法,揭示了激光功率、切割速度、辅助气体压强和板材厚度之间的关系,分析并探讨影响高功率CO2激光切割工艺技术参数因素,提高了激光切割质量提供指导。     

服装裁剪加工原理的探讨

本文针对服装生产中常用的裁剪方式,对刀具的几何形状、刀具与布料的相互关系、切割过程中的受力和运动特征等进行了分析,论证了裁剪角大小是影响裁剪效果的重要因素,而不同的切割方式及切割速度大小与裁剪角有密切关系。     

用刀具各剖面角度换算公式换算刀具工作角度

本文介绍了将刀具进给剖面或切深剖面内的工作角度换算至主剖面内的新方法——用刀具各剖面角度换算公式计算。此法不仅简便,而且适用于刀具倾角为任何值的情况。     

高精度切割新技术的研究现状

电火花切割、等离子切割、激光切割和超高压水切割是工业上广泛应用的高精度切割方法：电火花切割具有很高的材料利用率和接近于磨削水平的加工精度和加工表面粗糙度,但加工效率过低;等离子切割速度快,但切割过程中噪声大、烟尘多、辐射大,而且作为等离子切割机关键部件的喷嘴、电极和割炬在目前技术条件下都是易损件,无形中增加了切割成本;激光切割切割速度快、切缝小、切割材料表面质量好,但是切割材料厚度偏低,目前仅用于薄板切割;超高压水切割是一种冷态切割方式,切割材料无热变形,表面质量极佳,但切割成本过高。结合实践经验,提出了三条选用切割工艺的原则：特殊的场合选用特定的切割方法;利用热切割方法满足加工工艺要求时,则无需采用超高压水切割;在等离子切割和激光切割都能满足加工要求的情况下,最好选用等离子切割.     

碳氮化钛基金属陶瓷刀具的切削性能试验研究

通过系统切削实验，研究了碳氮化钛基金属陶瓷刀具的切削性能特点和规律，对比分析了碳氮化钛基金属陶瓷与传统的碳化钨基硬质合金刀具在耐磨性、抗冲击性、切削力、刀－屑摩擦系数和加工质量等方面的性能差异，所得实验数据及回归经验公式有助于这一新型刀具材料的合理推广使用．     

比较文胸的三种创样方式

介绍了文胸的3种创样方式,即文胸的立体裁剪、原样裁剪和比例裁剪,较具体地说明了这3种方法在具体实施过程中的步骤,并对这3种创样方式进行了比较,分析了各自的优势和缺陷。最后指出,就我国目前情况来看,采用平面的方法,制作出文胸样衣后,再根据人台或试穿的效果进行相应的修改是比较可行的一种方法。     

金属切削技术的新进展

介绍了刀具材料、可转位、双向定位刀夹、干式切削、硬态切削等切削技术方面的新进展。     

弯曲型应变筋式切削测力仪的应力集中效应

本文针对弯曲型应变筋式切削测力仪设计时提高灵敏度必然会降低刚度这一矛盾,提出在弯曲变形筋上有意地设置应力集中源,利用其受载产生的局部应力集中,既提高了测力仪的灵敏度,又保持其有较高的刚度,这样一种新的设计思想.通过模型实验,对如何选择和设置应力集中源及其效果等给出一些设计原则.并将这些原则在实际测力仪中应用.     

圆弧车刀数控强力曲面车削用量的极值法

以广义泰勒公式和切削稳定条件极限宽度为约束条件，以金属切削率为目标函数，用极值法推导出圆弧车刀强力车削时不发生颤振时选择切削参数的计算式。通过数值解和数控编程结合，为圆弧车刀在数控加工中提高加工效率提供了一种新的办法。     

数控火焰/等离子切割机控制系统的研究

本火焰／等离子数控切割机控制系统,不仅具有火焰切割的自动穿孔和电容自动调高功能,而且还具有等离子切割的初始定位和弧压调高功能,并可实现割缝补偿,任意曲线切割,同时,系统还可实现火焰与等离子切割程序的快速切换,以满足不同材料的切割要求,此外,该系统还提供了故障监测、断点保护、样板指导和零件编辑等综合功能。