基于面域功率谱密度的金刚石车削相对振动辨识

在金刚石车削中,刀具与工件之间的相对振动会在加工表面上生成具有某种规律性的特征,并恶化表面质量.本文仿真了振动影响下的金刚石端面车削表面的成型,并研究了刀具与工件之间的相对振动对表面形貌的影响.传统的二维轮廓方法并不适用于整个表面特征的分析,只能采用径向、周向和进给螺旋方向的轮廓进行联合分析.采用由二维快速傅里叶变换推导得到的面域功率谱密度函数可以一次性描述加工表面的形貌,并依此形成了一种根据表面数据分析辨识刀具与工件之间相对振动的系统方法,拓展了面域方法在加工表面分析上的应用.最后,通过金刚石实际车削表面的分析验证了该方法的有效性.     

基于CVD厚膜金刚石刀具的超声振动切削模具钢实验

采用化学气相沉积（chemicalvapordeposition,CVD）厚膜金刚石刀具进行模具钢超声振动切削实验．首先阐述刀具的材质特点,观测其刀尖微观形貌和切削刃截面轮廓．然后搭建了适应精密／超精密加工需求的超声振动切削实验装置,其中激振机构可稳定实现频率42．0kHz、振幅峰峰值8～9μm的振动输出．通过切削无氧铜实验证明该超声振动切削装置工作有效、稳定后,选用AISI420模具钢进行切削实验,研究切削工艺条件及切削用量对加工质量的影响,得到适用于CVD厚膜金刚石刀具的切削用量选取范围,对比研究发现超声振动切削在提升加工表面质量、减少金刚石刀具磨损方面均优于常规切削．本研究可使切削模具钢时的金刚石刀具磨损VBmax由500～600μm减少至40μm,模具铜表面粗糙度Ra由0．93μm改善至0．09μm．本研究为金刚石刀具超声振动切削模具钢的实用化积累工艺经验,并探索提供可行的技术实现途径．     

基于分子动力学的单晶硅纳米振动切削过程

为了研究脆性材料单晶硅原子级的纳米振动切削加工去除机制，应用分子动力学，通过改变刀具椭圆振动切削的模式，进行单晶硅纳米振动切削仿真．仿真结果表明，主切削力和法向力的变化趋势总体上呈现正弦曲线变化，并且已加工表面不同深度的亚表层存在残余应力；同时在不同切削模式下，由于刀具法向的振幅增加，使得法向力和残余应力增大；当刀具通过已加工表面时，残余应力随着亚表层深度降低而减弱；刀具法向振幅高于主切削力方向振幅时，法向力峰值高于主切削力峰值，已加工表面亚表层没有明显驰豫现象．     

长度计量基础知识讲座(三十一)

第三十一讲表面粗糙度概述1表面粗糙度的含义与概况工件经机械加工后的轮廓表面,由于在加工过程中受到工件表面与刀刃的摩擦,机床、刀具、工件系统的振动,以及刀具形状、切削量、切削分裂时的塑性变形等因素的影响,留下了许多微     

超精密车削单晶硅刀具振动频谱分析

为了在线监测单晶硅超精密车削的脆塑转变现象及分析单晶硅车削过程中材料的微纳去除方式,采用圆弧刃金刚石刀具对单晶硅（100）晶面进行了超精密车削,研究了单晶硅超精密车削时刀具振动频谱分布与切削参数的关系,并对刀具振动频谱的变化规律及其演变机理进行了分析.结果表明,刀具振动频谱分布与刀具和单晶硅接触方式、单晶硅微纳去除模式密切相关.当单晶硅的去除模式从脆性域过渡到塑性域时,材料由崩碎状脆性去除方式转变为以剪切滑移变形为主的塑性去除方式,刀具振动频谱高频段信号增多,且振动总能量增大;塑性域车削时,切削速度越小、切削深度越大、进给量越大,材料微观剪切变形区内位错滑移数量越多,刀具振动频谱高频段信号越多,刀具振动主总能量越大.切削速度、进给量、切削深度对刀具振动频谱分布的影响依次减小,采用合理的切削参数,可以降低切削系统的总体振动.     

表面粗糙度知识问答

1.表面粗糙度是如何产生的？　答：在加工过程中,由于刀具与制件表面之间的摩擦、切削或压制时的塑性变形,以及工艺系统中高频振动等因素的作用,使被加工表面产生微观几何变形.表面粗糙度就是指加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性.     

N-3M立式炮塔铣床盘铣刀的改进

该文介绍N-3M立式炮塔铣床在加工平面时,使用盘铣刀加工平面零件时机床、刀具产生较大振动,工件表面粗糙度差,吃刀量较浅的问题,经过改进后得出的直柄小型盘铣刀适合N-3M立式炮塔铣机床的使用,可以解决加工平面零件时出现的刀具与主轴的振动和背吃刀量的问题,提高了零件表面粗糙度,满足加工平面零件的需求,提高生产效率和加工质量。     

刀具参数对加工表面粗糙度影响的研究

通过车削加工试验和数据测量,研究了刀具参数及刀具磨损量对加工表面粗糙度的影响.应用Matlab计算得出刀具参数变化和刀具磨损量对加工表面粗糙度的定量关系,为加工时选用刀具参数及控制刀具磨损量提供理论依据.     

波浪型倾斜板振动对Al-6Si-2Mg合金凝固组织的影响

研究了波浪型倾斜板振动参数对Al-6Si-2Mg合金凝固组织的影响,结果表明:倾斜板的倾角和长度影响合金在斜板表面的流动剪切强度和剪切时间,从而影响合金的组织.当浇注温度为660-690℃时,随着浇注温度的降低,合金晶粒细化和球化,平均晶粒直径为40μm,晶粒平均圆度值为2.5;浇注温度低于660℃时,晶粒有粗化和枝晶化的趋势.倾斜板的振动作用使表面形成的晶核离开表面进入熔体中,有效地减少了晶粒之间的粘连,解决了结壳问题,提高了形核率,细化了组织;随着倾斜板振动频率的提高,晶粒的平均圆度先降低后提高,振动频率为50-60 Hz出现最小值.倾斜板的波浪形表面对流动的金属具有搅拌作用,增大了熔体内部的剪切作用,使晶粒更加细小圆整.     

湿式微喷砂处理对切削TC4的涂层刀具表面完整性及切削性能影响

采用涂层刀具高速切削TC4(Ti6-Al4-V)时,其寿命短的问题较为突出.对涂层刀具进行表面后处理可大幅提高涂层刀具的表面完整性,是延长刀具寿命的有效途径.针对高速干切削钛合金的TiAlN涂层刀具,选用湿式微喷砂处理工艺进行表面后处理,分析微喷砂处理对涂层刀具表面微观形貌、表面粗糙度、表面显微硬度、表面残余应力的影响规律,并进行高速干切削试验,深入研究微喷砂处理对涂层刀具寿命及磨损机理的影响.结果表明:合适的微喷砂处理工艺(水料混合湿式微喷砂,喷砂压强为0. 1～0. 5 MPa,喷砂时间为0～10 s,喷砂颗粒为Al2 O3 或ZrO2 颗粒)可去除涂层初始表面大颗粒、凸起等缺陷,从而改善刀具的表面形貌,但过高的喷砂参数会在涂层刀面引入凹坑、微裂纹等,增大了其表面粗糙度值.喷砂颗粒、喷砂时间主要影响颗粒撞击涂层表面时对TiAlN涂层材料的去除量,改变涂层刀面的形貌、粗糙度与残余应力,喷砂压强主要影响颗粒的冲击力度,改变表面的硬度与残余压应力.与未处理刀具相比,处理后的涂层刀具的表面完整性提升显著,稳定磨损阶段持续时间延长,刀具寿命可提升50% ,微喷砂表面处理可广泛应用于各种涂层刀具表面处理.     

涂层刀具的切削性能及其应用动态

涂层刀具是一种先进的切削工具,由于其优良的切削性能而备受人们关注.综述了各种涂层刀具的切削性能及其在切削加工中的应用现状.涂层刀具的种类从单涂层刀具发展到多元复合涂层刀具;涂层的层数从单层发展到多层,而且各单涂层的厚度趋于纳米化.因此,纳米复合涂层刀具将是今后涂层刀具的应用热点.与未涂层刀具相比,涂层刀具可有效地延长刀具的使用寿命,使刀具获得良好的综合机械性能,从而大幅度地提高其机械加工效率.     

切削用量对切削振动影响的实验研究

针对钛合金进行干式车削实验,通过单因素实验法,研究了切削用量中切削速度、进给量和切削深度单独变化对切削振动的影响.研究结果表明:随着切削速度的上升,切削振动加速度先上升后下降再上升;随着进给量变大,切削振动加速度也变大;切削振动加速度随着切削深度的增大而增大,当切削深度达到某个限度时,切削振动加速度开始减小.     

分段掏槽

分段掏槽法已在深孔爆破掘进天井运用中取得一定效果，而在平巷掘进中运用却未予以足够的重视和研究，本文介绍了分段掏槽在平巷掘进的情况和取得良好的爆破效果。     

Cutting resistance of rocks

A theory is suggested for rock cutting resistance based on a model of cutting in a brittle mode, i.e. with a latent internal sliding crack. The theory considers any plastic, viscous and other irreversible strains for a body subjected to cutting;. and also any spatial configuration of the cutter. The maximum cutting force in relation to cutting depth, cutting tool shape, initial stressed state, and rock properties is worked out using the invariant -integral. It is established that the maximum cutting force in a brittle mode is only governed by the sliding viscosity of the rock and it does not depend on its other elastic and strength characteristics. A simpler equation derived by the authors previously emerges in the particular case of a plane-stressed or plane-strained sliding viscosity of solids from the results of experiments with cutting by any cutting tool of spatial configuration. Some results are given for the experiments of cutting typical sedimentary rocks.Translated from Problemy Prochnosti, No. 11, pp. 57–72, November, 1990.The authors thank E. I. Shemyakin for supporting the present work.     

切割机单割炬电容自动调高控制系统

本文介绍了大型火焰切割机单割炬电容自动调高控制系统。该系统采用电容位移传感器检测高度变化,自动控制割炬高度,使其保持在最佳切割位置。     

不同后处理对MT-TiCN涂层刀具组织与切削性能的影响

目的研究不同后处理工艺(包括热处理、湿喷砂和刃口处理)对MT-TiCN涂层组织与刀片切削性能的影响。方法采用中温化学气相沉积技术在硬质合金刀片上制备TiCN涂层;利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪分析MT-TiCN涂层的组织形貌、相结构、硬度和弹性模量;在AISI 4340合金钢上进行车削试验。结果 MT-TiCN涂层呈柱状晶结构,涂层沿(422)晶面方向择优生长,且织构系数达5.5;涂层表面和断口平均硬度分别为26.6 GPa和30.7~31.8 GPa,平均弹性模量分别为528.6 GPa和467.7~494.4 GPa;在连续车削条件下,经湿喷砂处理的涂层刀片切削性能最佳;在低切深、低进给断续车削工况下,湿喷砂后又经热处理和刃口处理的涂层刀片使用寿命最长;湿喷砂后再进行热处理,对刀具的切削性能影响较小。结论湿喷砂和热处理对MT-TiCN涂层组织的影响较小;不同后处理工艺对涂层刀具切削性能的影响较大,这主要是因为刃口处理会减小涂层厚度同时提高涂层韧性。     

用切削力的频数差对切削颤振进行早期预报

本文提出一种预报切削颤振的新方法,它利用切削力在幅值域内的频数差作预报参数,可以在颤振孕育过程的初期进行预报,预报的及时性好,它对切削过程中力的随机波动不敏感,且切削条件变化对控制门限值无影响,预报的准确性高。