基于Deform-3D的65Mn硬态切削加工仿真研究

以淬硬钢65Mn为原料,采用有限元分析软件Deform?3D构建了硬态切削加工模型。模拟了不同切削速度下淬硬钢65Mn的车削加工过程,对车削加工的切削力、温度随切削速度的提高的变化以及工件表面应力变化的仿真结果给出了分析,为实现工艺参数的优化提供了指导。结果表明：硬态切削加工3个切削力中径向力Fy 最大,第二变形区的切削温度较高,硬态切削加工过程中工件表面应力呈现拉压交替变换且最终表现为压应力。     

淬硬钢模具的高速铣削加工

采用高速铣削加工淬硬钢模具,不仅能缩短模具的加工周期,提高生产效率,同时也能保证淬硬钢模具的加工精度和表面质量。分析了淬硬钢高速加工的特点,并对淬硬钢模具高速铣削加工的工艺原则和编程策略进行了详细讨论。最后以实例说明了淬硬钢模具高速铣削加工工艺的制定及相应的编程策略。     

硬车削加工技术对产品质量成本的影响

针对采用淬硬钢及高强度钢加工模具及工件的迅速增加、而传统的加工方法工效低、成本高这一问题，通过对加工技术要求和加工条件的分析比较，从硬车削加工的特点，加工方法、刀具的选用等几个方面进行论证，并通过在生产加工中局部应用对工艺方法进行验证，发现硬车削加工的方法完全能取代传统的加工方法，可大大提高生产效率和降低制造成本。     

淬硬零件车削不再困难

自20世纪80年代中期以来,淬硬零件的车削作为一种新加工工艺取得了巨大的进步。机床、工件材料、淬火工艺、切削刀具以及整个相关系统的发展使淬硬工件的车削成为一项极具吸引力的新工艺——所有齿轮加工厂都可以容易地采用此项工艺。     

基于矩阵分析法的CBN刀具干式硬车参数优化研究

由于具有良好的环保性、经济性和加工柔性,硬态干式切削技术近年来得到了快速发展,并在淬硬钢的精加工中获得了应用。基于切削试验和Deform-3D有限元软件仿真,对CBN刀具干式硬车淬硬钢Cr12MoV加工表面粗糙度、切削力及切削温度等指标进行了研究。采用矩阵分析法,分析并计算了切削用量三要素对表面粗糙度、切削力和切削温度的综合影响,得到了最优切削参数组合。结果表明:该方法对分析试验工况条件,寻找最优试验方案具有简洁、高效的优点;对研究指标综合影响的显著程度由高到低依次为切削深度、切削速度和进给量。     

淬硬钢模具零件高速切削工艺优化方法研究

针对模具制造企业对于高速切削加工的迫切需要,提出了淬硬钢模具零件高速切削加工工艺的优化方法。选择淬硬钢典型模具零件为研究对象,以缩短加工时间、延长刀具使用寿命、保证加工质量等为研究目标,按照多重目标优化原则,提出高速切削加工工艺优化方法,从而建立淬硬钢模具零件高速切削加工工艺规范。     

球墨铸铁环槽磨削工艺的研究

球墨铸铁活塞环槽通常采用车削方法加工,如果将环槽的加工由车削改用磨削时,不仅可以延长活塞使用寿命,而且可以显著提高活塞的运载能力,具有很高的经济效益。为了解决这一磨削加工工艺,对薄壁球铁环槽的磨削工艺进行了模拟试验。环槽精度要求为:槽深10mm,槽宽5.1_(-0)~(0.02)mm,环槽经预车削,每侧留磨量0.44～0.48mm。     

非调质钢转向齿条疲劳断裂失效分析

在Grade50(C55)汽车转向齿条钢疲劳性能测试中,部分样件发生了疲劳断裂。对两批次疲劳断裂齿条的断口、齿部和光杆部进行显微组织、淬硬层深度以及硬度、化学成分、晶粒大小和表面粗糙度的检测分析。结果表明:影响C55转向齿条疲劳性能的原因有淬硬层存在未溶铁素体,硬度降低;齿根表面加工后较粗糙等,而致裂纹萌生。     

硬态干式车削渗碳淬硬钢切削力试验研究

使用硬质合金刀具、陶瓷刀具对渗碳淬硬钢20CrMnTi进行干式车削试验,通过测量不同切削条件下切削力的值,得出了切削深度、进给量、切削速度对切削力的影响规律,建立了3个经验公式.试验结果还表明:加工渗碳淬硬钢和通用钢时,切削用量对切削力的影响规律基本相同.     

基于高速切削的淬硬钢加工技术研究

淬硬钢高速铣削加工具有传统加工无可比拟的优势,是淬硬钢加工的发展方向.本文从切削刀柄和刀具、加工工艺、数控编程等方面阐述了淬硬模具钢高速加工的技术特点.     

微织构车刀制备与SUS304钢高速微车削试验

针对高速微切削过程中微型车刀表面摩擦磨损严重的问题,利用表面非光滑微织构减摩减阻原理,在高速微切削用车刀表面利用激光加工技术制备了微槽、微坑织构,研究了激光加工参数与微织构形貌之间的关系;分析了微织构的摩擦学特性;利用自行研制的高速微车削单元进行微织构刀具及无织构刀具的高速微切削SUS304不锈钢的对比试验,从切削力、切削温度、刀屑接触状态、切屑形态以及已加工表面粗糙度对微织构车刀性能进行评价。结果表明:微槽、微坑织构均可以有效降低刀具表面摩擦因数;在高速微切削过程中可以减小切削力、切削温度,降低刀屑接触长度,改善切屑形态,尤其是微坑织构可明显改善表面质量,可以应用到SUS304不锈钢的高速微加工。     

光斑尺寸对42CrMo钢激光深层淬火硬化层几何特征的影响

目的提高42CrMo钢激光淬火后硬化层的深度和分布均匀性。方法利用COMSOL Multiphysics软件对42CrMo钢激光淬火过程中温度场的演变进行分析,且考虑材料的热物性参数随温度变化。通过设定激光工艺参数模拟试样的温度场分布,利用马氏体转变条件得到硬化层形貌尺寸。参照模拟结果,利用连续输出的光纤耦合半导体激光器对42CrMo钢进行激光淬火实验,用热电偶测温仪对试样测温并与模拟的温度历史曲线进行对比,用光学显微镜对试样横截面处硬化层形貌进行分析,将实验所得硬化层形貌与模拟结果进行比较。并在相同的功率密度下,改变光斑的几何尺寸进行模拟,分析并比较硬化层的几何特征。结果实验所测某点的温度历史曲线与模拟结果一致性较高,硬化层实际形貌与模拟结果基本吻合。在激光功率密度不变时,随着垂直于扫描方向上的光斑宽度增加,硬化层宽度呈正比例增加,硬化层深度则先增后减,距离硬化层中心最深处相同距离点的曲率则逐渐减少。结论通过优化激光淬火工艺参数,控制激光淬火的热传导时间和深度方向的温度梯度分布,可以在表面不熔化的前提下,获得较深的硬化层。光斑尺寸对42CrMo钢激光深层淬火硬化层深度和硬化层均匀性有较大影响,选择较大的光斑宽度可以得到更为均匀的硬化层。     

电火花线切割加工表面微织构技术研究

表面微织构加工是一个相当复杂的过程,涉及微织构的尺寸、质量及形貌等问题。为解决制备微织构存在的问题,利用数控电火花线切割加工技术,在45钢表面加工微槽织构,研究线切割制备微织构的尺寸、形貌。试验分别采用钼丝、铜丝作为电极丝,设计脉宽、脉停、电流等线切割正交试验,切割宽度小于400μm的微槽织构,分析不同线切割参数、电极丝材料对微槽尺寸精度和微槽切口处光整度的影响。通过采集、测量试验所得工件表面微槽织构,发现线切割参数对微槽尺寸精度和切口处光整度有较大的影响;在较小线切割参数下,钼丝切割的微槽尺寸大于铜丝,在较大的线切割参数下,铜丝切割的微槽尺寸大于钼丝;对比微槽切口处光整度,发现钼丝切割的微槽整体质量优于铜丝。试验列出不同线切割参数切割的微槽尺寸,为电火花线切割加工微织构提供了试验数据。     

汽车空调活塞加工机床的自动化改造

目前汽车活塞的加工大多采用单机数控模式。考虑活塞产品量大且品种较为固定的特点,为全面实现柔性自动化加工,在分析汽车空调活塞生产工艺流程的基础上,根据企业现有的数控设备条件,综合考虑零件加工精度、速度、可靠性等方面问题,对零件自动化上下料机构、检测与装夹机构、控制系统等进行分析,提出一种切实可行的数控机床改造方案,在保持机床原有操作习惯的基础上,大大提高产品加工效率及质量的稳定性和可靠性,改善了PXE活塞加工的自动化水平。该技术目前已在企业实现中试,具有较好的应用价值,同时可为其他企业实现"机器换人"提供很好的示范作用。     

Predictive modeling of surface roughness and tool wear in hard turning using regression and neural networks

In machining of parts, surface quality is one of the most specified customer requirements. Major indication of surface quality on machined parts is surface roughness. Finish hard turning using Cubic Boron Nitride (CBN) tools allows manufacturers to simplify their processes and still achieve the desired surface roughness. There are various machining parameters have an effect on the surface roughness, but those effects have not been adequately quantified. In order for manufacturers to maximize their gains from utilizing finish hard turning, accurate predictive models for surface roughness and tool wear must be constructed. This paper utilizes neural network modeling to predict surface roughness and tool flank wear over the machining time for variety of cutting conditions in finish hard turning. Regression models are also developed in order to capture process specific parameters. A set of sparse experimental data for finish turning of hardened AISI 52100 steel obtained from literature and the experimental data obtained from performed experiments in finish turning of hardened AISI H-13 steel have been utilized. The data sets from measured surface roughness and tool flank wear were employed to train the neural network models. Trained neural network models were used in predicting surface roughness and tool flank wear for other cutting conditions. A comparison of neural network models with regression models is also carried out. Predictive neural network models are found to be capable of better predictions for surface roughness and tool flank wear within the range that they had been trained.Predictive neural network modeling is also extended to predict tool wear and surface roughness patterns seen in finish hard turning processes. Decrease in the feed rate resulted in better surface roughness but slightly faster tool wear development, and increasing cutting speed resulted in significant increase in tool wear development but resulted in better surface roughness. Increase in the workpiece hardness resulted in better surface roughness but higher tool wear. Overall, CBN inserts with honed edge geometry performed better both in terms of surface roughness and tool wear development.     

Evaluation of Process Capability in Gas Carburizing Process to Achieve Quality through Limit Design Concept

NUMEROUS INDUSTRIAL APPLICATIONS requirea hard wear-resistant surface called the case,and arelatively soft,tough inside called the core.There arefive principal methods of case hardening:?Carburizing?Nitriding?Cyaniding or carbonitriding?Flame hardening?Induction hardeningThe first three methods change the chemicalcomposition,carburizing by the addition of carbon,nitriding by the addition of nitrogen and cyaniding bythe addition of both carbon and nitrogen.The last twomethods do n…     

CBN磨削和车削淬硬轴承钢的表面完整性

介绍了超硬材料CBN加工淬硬轴承钢的磨削和车削形式,对比了这两种加工过程的特点,综述了CBN磨削和车削淬硬轴承钢时白层的形成、残余应力的大小和分布等差异,零件的工作寿命表明CBN刀具硬态车削淬硬轴承后零件的性能优于CBN磨料磨削,分析表明采用CBN刀具硬态切削淬硬轴承钢可以实现以车代磨。     

304不锈钢车削的高压断屑技术研究北大核心

针对304不锈钢的车削过程中铁屑折断难,经常导致铁屑缠刀、加工表面划伤、排屑困难、影响自动化生产线的稳定运行等问题,设计开发7 MPa高压供液系统为车削过程提供高压冷却液。在高压冷却环境下,试验比较304不锈钢在粗、精加工的不同车削参数、刀片情况下的铁屑状态。研究结果表明,7 MPa高压冷却可以解决304不锈钢精加工铁屑不易折断的问题。铁屑的长度与冷却压力、切削参数、刀片有关,通过匹配适当的切削参数和刀片,铁屑长度可以被控制在较短的范围内。在此基础上,提出了一套针对304不锈钢车削加工的高压断屑方案,实现铁屑的可靠折断。     

活塞环槽激光处理工艺优化

总结了该厂多年激光表面硬化处理经验.认为激光淬火和激光熔凝都能硬化球铁和中碳合金钢材料的活塞环槽表面,但从现有工艺性、质量和成本综合考虑,认为激光淬火适合于中碳合金钢活塞,激光熔凝则更适合于球铁活塞.对于进行这两种激光处理前后的机加工工艺也完成了相应优化.     

一种不锈钢材料车削的表面粗糙度试验与研究

针对不锈钢材料切削加工的难题，采用回归正交表设计试验方案。采用回归方法对试验数据进行分析，建立表面粗糙度模型。利用自编程序迅速、准确地完成试验数据的选取、处理，并进行结果分析。结果表明：切削速度、进给量、车刀刀尖半径对表面粗糙度的影响明显，而切削深度对表面粗糙度的影响不明显；增大切削速度、车刀刀尖半径可降低表面粗糙度，增大进给量会使零件表面粗糙度变大。试验结果对不锈钢的加工有重要的参考价值